Občutljivost za dopaminergično nagrajevanje lahko promovira zdravje mladostnikov: nov pogled na mehanizem aktivacije ventralnega striatuma (2016)

Eva H. Telzer ^a^,^b^,^c^,

Razvojna kognitivna nevroznanost

Obseg 17, Februar 2016, strani 57 – 67

Minimalizem

Prevladujoče mnenje na področju razvoja možganov mladostnikov je, da povečana aktivnost v mezolimbičnem dopaminergičnem sistemu nagrajevanja služi kot odgovornost, usmerja mladostnike k tveganim vedenjem, povečuje njihovo občutljivost za socialno vrednotenje in izgubo ter ima za posledico ogroženo počutje. Številne ugotovitve, ki niso v skladu s tem stališčem primanjkljaja, izpodbijajo perspektivo, da občutljivost nagrad za mladostnike v veliki meri služi kot odgovornost in poudarja potencialno prilagodljivo funkcijo, ki ji lahko služi povečana reaktivnost. Cilj tega pregleda je izboljšati naše razumevanje občutljivosti za dopaminergično nagrajevanje v adolescenci. Pregledujem več raziskav, ki kažejo, da aktivacija ventralnega striatuma služi prilagodljivi funkciji mladostnikovega zdravja in dobrega počutja, ki se nanaša na zmanjšanje tako tveganj kot tudi depresije in povečanje kognitivne vztrajnosti in dosežkov.

Ključne besede

Adolescenca;
Nagrade;
Eksperimentiranje, tveganje;
Zdravje;
Razvoj možganov

Mladost je občutljivo in ranljivo razvojno obdobje, ki ga zaznamujejo strmo povečanje tvegajočega vedenja, čustvene labilnosti in slaba vedenjska regulacija (Steinberg, 2005). Takšne spremembe se nanašajo na povečano stopnjo depresije in anksioznosti (tj. Internalizirajoče težave) in vodijo v motnje in kršenje pravil vedenja (tj. Zunanje težave), ki povzročajo veliko skrb za javno zdravje, ki jo vodi njihova velika razširjenost, kroničnost in škodljivi učinki na delovanje. Na primer, pojav mnogih psihiatričnih motenj se pojavi v mladostniškem obdobju, pri čemer depresija narašča za 500% v otroštvu do mladostništva in dodatnih 400% v mladih odraslih letih (glejte Thapar in sod., 2012). Stopnja obolevnosti in umrljivosti od otroštva do adolescence povečujeta 300% (CDC, 2014) z več kot 70% umrlih mladostnikov vsako leto zaradi preprečljivih vzrokov, vključno z avtomobilskimi trki, nenamernimi poškodbami, umori in samomori (CDC, 2013). Nedavni dokazi iz živalskih modelov in razvojnih študij nevroznanosti pri človeški mladosti so pokazali, da lahko motnje v predelavi nagrad temeljijo na povečanju internalizacije in eksternalizacije simptomov v mladostništvu (Kopje, 2011).

1. Mladostni vrhovi v nagradni občutljivosti

V številnih vrstah, vključno z glodalci, nečloveškimi primati in ljudmi, mladostniki kažejo vrhunce vedenja, povezanega z nagradami, kar zagotavlja močan dokaz za ohranitev predelave nagrad med evolucijo (Kopje, 2011). Mladostne podgane so občutljivejše od svojih odraslih kolegov na koristne lastnosti različnih pozitivno nagrajujočih dražljajev, vključno z iskanjem novosti (Douglas et al., 2003), koristni učinki socialnih interakcij (Douglas et al., 2004), potrošniško vedenje (Friemel et al., 2010 in Kopje, 2011) in prijetne zapustnice (Vaidya et al., 2004, Wilmouth in Spear, 2009 in Friemel et al., 2010). Pri človeških primatih so opazili obrnjene razvojne vzorce v obliki črke U, ki so prejeli nagrajevanje. Na primer, človeški mladostniki kažejo vrhove v samoplačniškem iskanju nagrade in občutku (Steinberg et al., 2009 in Romer et al., 2010), večja občutljivost za pozitivne povratne informacije med vedenjskimi igrami na srečo (Cauffman et al., 2010) ter povečane preference in reaktivnost na sladke snovi (Galván in McGlennen, 2013 in Pošta in Kemper, 1993). Ti vedenjski premiki v vedenju in preferencah, ki iščejo nagrado, so deloma posledica nevronskih sprememb frontostriatalnega vezja.

2. Dopaminergične spremembe v možganih mladostnika

Frontostriatalna vezja, ki ohranjajo procese nagrajevanja, modulirajo nevrotransmiter dopamin (DA). Primarno nagrajevalno vezje vključuje dopaminergične projekcije od ventralnega tegmentacijskega območja (VTA) do jedrnega jedra, ki sprošča dopamin kot odgovor na dražljaje povezane dražljaje (Russo in Nestler, 2013). Ventralni striatum in zlasti jedrno jedro je prepoznano kot osrednje vozlišče za spodbudno in nagradno vedenje (glej Padmanabhan in Luna, 2014 in Galván, 2014). DA signalizacija podpira okrepitev učenja, DA modulacija strijatalne in prefrontalne funkcije pa vpliva na afektivno in motivirano vedenje, ki se v mladostništvu spremeni (Padmanabhan in Luna, 2014). Glavne sestavine sistema nagrajevanja, ki so se v mladostni dobi posebno dramatično spremenile, vključujejo projekcije nevronov DA globoko v bazi možganov (npr. VTA; substantia nigra) do podkortičnih regij, vključno s striatumom, pa tudi predfrontalne skorje (PFC) in druge kortikalne regije, vključno z amigdalo in hipokampusom. Obstajajo tudi GABAergične projekcije od nastanka jedra do VTA. Sem spadajo projekcije po neposredni poti, ki jo posredujejo srednji bodičavi nevroni tipa D1, ki neposredno inervirajo VTA, in projekcije skozi indirektno pot, ki jo posredujejo srednji bodičasti nevroni tipa D2, ki prenašajo VTA skozi GABAergične nevrone v ventralnem palidumu (Russo in Nestler, 2013). Vse te regije nagrad so povezane na zapletene načine (gl Slika 1).

Slika 1. Dopaminergične poti v možganih.

Sistem DA je v mladostniškem obdobju doživel pomembno reorganizacijo, kar je vpleteno v patofiziologijo različnih motenj, ki se pojavijo med mladostnikome (glej Nelson et al., 2005, Kopje, 2000 in Wahlstrom in sod., 2010a). Med glodalci, primati, razen človeka, in človekom se v mladostniškem porastu najvišji tok signala dopamina (glej Wahlstrom in sod., 2010b). Za gostote dopaminskih receptorjev D1 in D2 v ventralnem striatumu pri glodalcih so opazili vrhovi, specifični za mladostnike (Andersen et al., 1997, Tarazi et al., 1999, Teicher et al., 1995, Badanich et al., 2006 in Philpot et al., 2009), čeprav nekaj raziskav ni ugotovilo funkcionalnih razlik v jedrih jezde mladostniških glodalcev v primerjavi z odraslimi (Matthews et al., 2013 in Sturman in Moghaddam, 2012). Poleg tega koncentracije DA in gostota DA vlaknin, ki štrlijo na PFC, naraščajo v mladost (Benes et al., 2000), kot tudi število projekcij PFC na jedro (Brenhouse et al., 2008). Pri primatih, razen človeka, inervacija DA po vsej regiji doseže vrhunec v adolescenci (Glej Wahlstrom in sod., 2010b).

Študije na ljudeh so poročale o podobnih vrhovih izražanja DA v mladostništvu. Na primer ipri človeških postmortalnih vzorcih se stopnje DA v striatumu povečujejo do adolescence in se nato zmanjšajo ali ostanejo stabilne (Haycock et al., 2003), tako v smislu dolžine aksonov kot tudi skupnega števila projiciranih aksonov (Lambe et al., 2000 in Rosenberg in Lewis, 1994). Ttukaj je tudi vrh v glutamatergični povezljivosti od PFC do akumuliranih jeder, zlasti v nevronih, ki izražajo D1 (Brenhouse et al., 2008). Na koncu so študije fMRI, ki omogočajo oceno sprememb v živčnih sistemih, ki jih oživlja DA, pokazale, da je ventralni striatum med mladostniki bistveno bolj aktiven kot otroci ali odrasli, ko prejemajo sekundarne nagrade. (npr. denar; Ernst et al., 2005, Galván et al., 2006 in Van Leijenhorst et al., 2010), primarne nagrade (npr. sladka tekočina; Galván in McGlennen, 2013) ali socialne nagrade (Chein et al., 2010 in Guyer et al., 2009) kot tudi v prisotnosti apetitnih socialnih namigov (Somerville et al., 2011). Takšni vrhovi v aktivaciji ventralnega striatuma so povezani s kompromitirano kognitivno kontrolo (Somerville et al., 2011) in povečano tveganje za samoprijavo (Galván et al., 2007). Nekatere študije so tudi pokazale, da adolescenti kažejo bluntno aktivacijo ventralnega striatuma glede na otroke ali odrasle pri predvidevanju nagrad (Bjork et al., 2004 in Bjork et al., 2010), in taka bluntirana striatna aktivacija je povezana z večjim tveganjem obnašanja (Schneider et al., 2012). Hipoaktivacija ventralnega striatuma kaže, da lahko mladostniki dosežejo manj pozitivne občutke od nagrajevanja dražljajev, kar jih poganja, da iščejo večje izkušnje, ki spodbujajo nagrajevanje in povečujejo aktivnost v vezavi, povezano z dopaminom. (Kopje, 2000).

Domneva se, da je sistem DA v funkcionalnem stropu v adolescenci (Chambers et al., 2014), kot je razvidno iz vrhov pri sežiganju DA celic, splošnih višjih toničnih DA, večjih DA inervacij in povečane gostote DA receptorjev (Glej Padmanabhan in Luna, 2014). Zato menimo, da je mezolimbični sistem DA v obdobju adolescence v prevelikem stanju, kar ima pomemben funkcionalni pomen za vedenjske rezultate. Prav tako je bilo predlagano, da se tonični DA nivoji v PFC dvignejo nad optimalne ravni v adolescenci, kar ima za posledico "preveliko odmerjanje" DA, ki nato vpliva na vnos iz limbičnih regij, kot je nucleus accumbens (npr. Wahlstrom in sod., 2010a). Tnjegov premik v DA funkcionalnem ravnovesju bi lahko imel pomembne posledice za konkurenco med PFC in limbičnimi regijami za kontrolo informacij, tako da večje funkcionalne ravni aktivnosti DA v nucleus accumbens premika pretok informacij v smeri večjega limbičnega in manj PFC vpliva na nucleus accumbens (Kopje, 2011).

3. Pogled pomanjkanja dopaminergične reaktivnosti v adolescenci

Šteje se, da so adolescentski specifični vrhovi v aktivnosti DA splošno razlog za povečano usmerjenost v nagrajevanje v okolju, vključno s preferencami za novost, povečano zanimanje za tvegane razmere in nastop številnih psihiatričnih motenj (Wahlstrom in sod., 2010b). Na področju razvoja adolescentnih možganov prevladuje mnenje, da povečana aktivnost v mezolimbičnem sistemu DA služi kot odgovornost, ki usmerja adolescente k tveganemu vedenju, povečuje njihovo občutljivost za družbeno oceno in izgubo ter povzroča kompromitirano blaginjo. (npr. Casey et al., 2008 in Chambers et al., 2014). Tzato so se lahko adolescentski vrhovi v striatni reaktivnosti razvili za prilagodljive namene (npr. olajšanje reproduktivnega uspeha, izseljevanje in zmanjšanje sorodstva), striatna reaktivnost v sodobnih družbah pa je lahko večja obremenitev in celo smrtno nevarna (Kopje, 2008). Prav zares, med več desetimi študijami na živalih, ki so se pojavile pri mladostnikih, so bile spremembe aktivacije ventralnega striatuma povezane z negativnimi izidi, vključno z uživanjem drog in alkohola. (Jager et al., 2013), depresija (Telzer et al., 2014 in Silk et al., 2013), anksioznost (Bar-Haim et al., 2009 in Guyer et al., 2006), ssprejemljivost do vzajemnega vpliva (Chein et al., 2010), vedenja in ravnanja ter kršitve pravil (Galván et al., 2007 in Qu et al., 2015). Tnagrade lahko močno vplivajo na pomembna vedenja, ki predstavljajo spremenljive dejavnike tveganja za kronične bolezni in smrtnost.

4. Možna adaptivna vloga dopaminergične reaktivnosti v adolescenci

Stališče, da vrhovi dejavnosti DA med mladostmi temeljijo na povečanju tveganja in psihološka psihologija, kažejo, da so mladostniki nagnjeni k težavam z duševnim zdravjem zaradi težkih razvojnih omejitev zaradi spremenjene nevronske obdelave. Takšna perspektiva primanjkljaja, ki jo poganja biološko določena možganska nedotakljivost, pomeni vseprisotno, neizogibno tveganje za mladostnike in psihopatologijo, ki omejuje našo sposobnost posredovanja. Poleg tega ta pogled poudarja problematično vedenje mladostnikov pred pozitivnejšim razvojem in vedenjem. Čeprav to stališče ni napačno (tj. Povečana striatna aktivacija ne negativni rezultati), je ta perspektiva preveč poenostavljena ( Pfeifer in Allen, 2012) in ne upošteva, kako je lahko povečana dopaminergična reaktivnost v tem razvojnem obdobju prilagodljiva. Več izsledkov, ki niso v skladu s tem vidikom primanjkljaja, izzivajo perspektivo, da občutljivost nagrajevanja mladostnikov v glavnem služi kot odgovornost in poudarja potencialno prilagodljivo funkcijo, ki jo lahko poveča povečana striatna reaktivnost.

Eden od stališč, ki je bil predlagan, je, da povečana dopaminergična občutljivost poveča tveganje obnašanja, ki so lahko prilagodljiva za spodbujanje preživetja in pridobivanja spretnosti. (Kopje, 2000). Nagnjenost k pristopu, raziskovanju in tveganju v adolescenci lahko služi prilagodljivemu namenu, ki mladoletnikom omogoča edinstveno priložnost, da pridobijo nove izkušnje v času, ko so mladi pripravljeni na učenje iz svojega okolja in zapustijo varnost svojih skrbnikov. (Kopje, 2000). Tako lahko odzivi ventralnega striatuma olajšajo doseganje cilja in dolgoročno preživetje, kar omogoča mladostniku, da se premakne proti relativni avtonomiji (Wahlstrom in sod., 2010a). V kratkem, ta konceptualizacija nakazuje, da je sam prevzemanje tveganj normativno in prilagodljivo vedenje. Povečana reaktivnost ventralnega striatuma je zato lahko prilagodljiv odziv, dokler sistem ni v pretiranem položaju, in mladostniki se ukvarjajo le z zmernimi stopnjami tveganja.; visoke ravni sprejemanja tveganja so lahko škodljive in celo smrtno nevarne (\ tKopje, 2008). Poleg tega je verjetno, da bodo posledice prevzemanja tveganj odvisne od konteksta. V naši moderni družbi lahko okolja, v katerih se mladostniki ukvarjajo z tveganjem (npr. Vožnja avtomobilov), povzročijo neprimerne prilagoditve namesto prilagodljivih rezultatov (Kopje, 2008).

Če nadaljujemo s teorijo, da je sam prevzemanje tveganja prilagodljivo, predlagam novo konceptualizacijo in prilagodljivo vlogo občutljivosti nagrajevanja, tako da lahko striatna reaktivnost dejansko vodi mladostnike. stran tveganj in psihopatologij. To pomeni, da lahko striatna reaktivnost usmeri adolescente stran od istega vedenja, ki naj bi se pojavilo kot posledica vrhov v neuralni signalizaciji DA. Nedavni dokazi namesto spodbujanja sprejemanja tveganj in psihopatologije kažejo, da lahko povečana striatna reaktivnost spodbudi mladostnike, da se vključijo v bolj premišljeno, pozitivno vedenje, olajšajo izboljšanje kognicije in jih na koncu zaščitijo pred depresijo in se vključijo v ogrožajoče tveganje vedenje. Dejansko, povečani ventralni striatumski odzivi, skupaj z učinkovito nevronsko regulacijo, predstavljajo »prevajanje pozitivne motivacije za prilagodljivo delovanje«. ( Wahlstrom in sod., 2010a3).

Povečana DA signalizacija je torej lahko nevrobiološki marker za vedenje, povezano s pristopom, ne glede na zaznani rezultat (tj. Prilagodljivo ali neprimerno). Po eni strani se lahko signaliziranje DA usmeri na motivirano vedenje, ki je zelo prilagodljivo, kot je usmerjenost k motivacijsko pozitivnemu vedenju (npr. Prizadevanje za akademski uspeh, vključevanje v prosocialno vedenje, delo v smeri cilja)). Po drugi strani pa je lahko signaliziranje DA usmerjeno na motivirano vedenje, ki je lahko zelo slabo prilagodljivo glede na situacijske in kontekstualne spremenljivke (npr. Nevarno vedenje pri vožnji, tvegano spolno vedenje). Ventralna striatum občutljivost lahko zato pomeni bodisi ranljivost bodisi priložnost, odvisno od družbenega in motivacijskega konteksta (Glej Tabela 1). TTudi razvojne trajektorije v občutljivosti na ventralni striatum se lahko razlikujejo po dražljajih in kontekstih.

Tabela 1.

Reaktivnost venskega striatuma je lahko vir ranljivosti in priložnosti.

Ranljivost	Priložnost
*Usmerjenost k negativnim nagradam*	Usmerjenost k pozitivnim nagradam
• Poskusi z drogami	• Akademska motivacija
• tvegano spolno vedenje	• Strasti in hobiji

*Občutljivost na družbeno grožnjo*	Občutljivost na družbene povezave
• Povečana depresija	• Zdravi odnosi z vrstniki
• Negativni vzajemni vpliv	• Prosocialno vedenje

Možnosti tabele

Ker se kaže, da so vrhovi dopaminergične občutljivosti univerzalni v adolescenci, kot jih vidimo pri različnih vrstah, kontekstih in kulturah, je moj cilj poudariti načine, kako lahko takšno dopaminergično občutljivost preusmerimo na pozitivno vedenje, ki spodbuja zdravje. V zadnjem času je več prepričljivih ocen pokazalo, da je razvoj nevrološke mladine kompleksen (Crone in Dahl, 2012), in ventralni striatum je včasih povezan s prilagodljivimi izidi (Pfeifer in Allen, 2012). V tem pregledu naredim korak naprej v tej konceptualizaciji in predlagam, da lahko hiperaktivacija DA spodbuja zdravje mladostnikov. Spodaj sem pregledal nekaj nedavnih študij, ki izzivajo tradicionalne poglede, ki nagrajujejo občutljivost na primarno neprilagodljive načine v adolescenci. V različnih vzorcih in kontekstih aktivacija ventralnega striatuma služi prilagoditveni funkciji za zdravje in dobro počutje mladostnikov, ki se nanaša na zmanjšanje tveganja in depresije ter povečanje kognitivne vztrajnosti in dosežkov.

5. Ventralni striatum in nagrada: povratni sklep

Pred pregledom trenutne literature želim opozoriti na nekaj vprašanj pri razlagi podatkov o nevroznanstvenih slikah. Delo človeških fMRI-jev je ugotovilo, da je ventralni striatum ključna regija, ki sodeluje pri procesih nagrajevanja (glej Delgado, 2007). Vendar pa je pomembna omejitev interpretacije ventralnega striatuma kot kodirnega nagrajevanja problem povratnega sklepanja (tj. Sklepanje kognitivnih stanj samo iz aktivacije določenega možganskega področja; Poldrack, 2011). V trenutnem rokopisu bom naredil več sklepov v zvezi z ventralnim striatumom in nagrado. Čeprav aktivacija ventralnega striatuma zagotovo ni sinonim za nagrado, je ta povezava včasih potrebna pri opisovanju prepričljive zgodbe. Kljub temu je pomembno omeniti, da druge nevralne regije zunaj ventralnega striatuma (npr. VTA, vmPFC) in nevrokemije presegajo dopamin (npr. Opioide) kodo za nagrado, ventralni striatum pa je vključen v široko paleto senzomotoričnih, kognitivnih in motivacijske funkcije. Na primer, striatum je vključen v nadzor motorja (glej Groenewegen, 2003), učenje z oblikovanjem navade (Jog et al., 1999), učenje spretnosti (Poldrack et al., 1999) in učenje, povezano z nagrado (O'Doherty, 2004), kot tudi občutljivost na odpor / kazen (Jensen et al., 2003). Striatum je zato vključen v povezovanje informacij o kogniciji, motoričnem nadzoru in motivaciji (glej Delgado, 2007).

6. Dokazi, da dopaminergična občutljivost lahko spodbuja zdravje mladostnikov

6.1. Občutljivost na Ventral striatum na prosocialne odločitve napoveduje zmanjšanje tveganja obnašanja

Vključevanje v prosocialno vedenje aktivira visoko intenzivnost in nagrajuje občutke, ki vključujejo dopaminergični sistem nagrajevanja. Na primer, pri odraslih zagotavlja finančna podpora dobrodelnim organizacijam za ventralno striatum (Moll et al., 2006 in Harbaugh et al., 2007). To naj bi kazalo na učinek "toplega sijaja", kar pomeni, da je dobro biti prosocialen (Moll et al., 2006). Dejansko smo pokazali, da mladostniki, ki poročajo, da se počutijo srečnejši v času, ko podpirajo svojo družino, kažejo večjo aktivacijo ventralnega striatuma pri zagotavljanju denarne podpore družini med skeniranjem fMRI (Telzer et al., 2010 in Telzer et al., 2011), ki podpira idejo, da ventral striatum kodira za občutke sreče, povezane s prosocialnostjo. Aktivacija ventralnega striatuma do prosocialnih nagrad lahko torej predstavlja prilagodljiv signal, ki lahko olajša dobro počutje. Da bi to preizkusili, smo v obdobju enega leta sledili mladostnikom, da bi preverili, kako je aktivacija ventralnega striatuma med pozitivnim, prosocialnim kontekstom napovedala spremembe v tveganih vedenjih. Mladostniki so opravili nalogo, v kateri so lahko dali dragocene denarne donacije svoji družini. Ugotovili smo, da so mladostniki, ki so pokazali povečano aktivacijo v ventralnem striatumu pri sprejemanju prosocialnih odločitev (tj. Dragi donaciji svoji družini), pokazali vzdolžno upadanje obnašanja pri sprejemanju tveganj (npr. Kraja, pitje alkohola, uporaba drog in preskakovanje šole). leto (Telzer et al., 2013). Poleg tega so pokazali mladostnike, ki so pokazali večjo aktivacijo pasivnega striatuma med prosocialnimi družinskimi odločitvami manj aktivacijo ventralnega striatuma med nalogo prevzemanja tveganja ( Telzer et al., 2015a), da bi prosocialne nagrade lahko nadomestile nagrajeno naravo tveganega vedenja. Te ugotovitve kažejo, kako je lahko občutljivost na ventralni striatum prednost za mlade, odvisno od konteksta, v katerem se ta aktivacija pojavi. Ventralni striatum, ki je bil opredeljen kot dejavnik tveganja za prevzemanje tveganja pri mladostnikih, prav tako ščiti pred tem istim vedenjem, ko se ta aktivacija pojavi v smiselnem, prosocialnem kontekstu.

6.2. Ventralna striatum občutljivost na različne vrste nagrad napoveduje povečanje in zmanjšanje depresije skozi čas

Čeprav se lahko optimalno počutje doseže z smiselnim in pozitivnim vedenjem, se mladostniki pogosto usmerijo v bolj negativne, hedonistične dejavnosti (npr. Tveganje), kar jih lahko ogrozi zaradi slabega počutja. (Chambers et al., 2014 in Steinberg, 2008). Preverili smo, ali je aktivacija ventralnega striatuma na eudaimonske nagrade (npr. Prosocialne odločitve za družino) in hedonične nagrade (npr. Tvegane odločitve) različno predvideti vzdolžne spremembe simptomov depresije. Mladostniki so dokončali prosocialno nalogo, v kateri so se lahko odločili, da bodo družini donirali zaslužke ali pa bodo sami zadržali denarno nagrado (Telzer et al., 2010 in Telzer et al., 2011). Opravili so tudi nalogo prevzemanja tveganj (BART; Lejuez et al., 2002), med katerim so lahko napihnili virtualni balon, ki jim je povečal denarno nagrado z vsako črpalko, vendar bi lahko eksplodiral na kateri koli točki, kar je povzročilo izgubo vseh zaslužkov, ki so bili doseženi za ta balon. Rezultati so pokazali, da so mladostniki, ki so med prosocialnimi odločitvami pokazali povečano aktivacijo ventralnega striatuma, do družine doživeli vzdolžno upadanje simptomov depresije v naslednjem letu. V nasprotju s tem pa so mladostniki, ki so pokazali povečano aktivacijo ventralnega striatuma pri ohranjanju zaslužka zase na prosocialni nalogi (tj. Sebične odločitve) ali ki so pokazali povečano aktivacijo ventralnega striatuma med opravljanjem tveganja, doživeli vzdolžno povečanje simptomov depresije (Telzer et al., 2014). Tako je povečana striatna aktivacija do prosocialnega vedenja prilagodljiv nevronski odziv, ki potencialno služi kot nevrobiološki signal, ki kodira usmeritev k pozitivnim nagradam (npr. Občutek smisla in namena; občutek socialne povezanosti) in vodi k upadanju depresivne simptomologije . Povečan striatni odziv med sebičnimi odločitvami (tj. Ohranjanje denarja za sebe) ali tveganje je maladaptiven nevronski odziv, ki potencialno služi kot nevrobiološki signal, ki kodira usmeritev v bolj negativne nagrade (npr. Vznemirjenje, da je tvegano; povečanje depresivne simptomologije. Te ugotovitve poudarjajo pomen upoštevanja konteksta, v katerem se pojavi aktivacija ventralnega striatuma.

6.3. Prisotnost mater preusmerja občutljivost mladičev v ventralnem striatumu stran od tveganega vedenja

Starši imajo pomembno vlogo odra, ki svojim otrokom pomaga pri sprejemanju prilagodljivih odločitev in preprečevanju tveganj. Medtem ko lahko starši zmanjšajo tveganje za mladostnike samo s tem, da služijo kot vratarji in omejujejo možnosti mladostnikov za sprejemanje slabih odločitev, testirali, ali matična prisotnost spreminja načine, na katere mladostniki procesirajo tveganja. Med fMRI skeniranjem so mladostniki zaključili simulirano vožnjo, v kateri so se lahko odločili za sprejemanje tveganih ali varnih odločitev. Izvajali so nalogo sami in v prisotnosti svoje matere. Ugotovili smo, da so mladostniki sprejemali bistveno bolj tvegane odločitve, ko so bili sami (55% odločitev) kot takrat, ko je bila njihova mati prisotna (45% odločitev). Na neuralni ravni se je ventralni striatum med tveganimi odločitvami bistveno manj aktiviral in bolj aktiven med varnimi odločitvami, ko so bile prisotne matere mladostnikov (Telzer et al., 2015b). Pomembno je, da smo ugotovili, da so mladostniki, ko so sprejemali varne odločitve, pokazali pomembno funkcijsko spajanje (tj. Navzkrižno pogovarjanje med nevralnimi regijami) med ventralnim striatumom in ventrolateralnim prefrontalnim korteksom (VLPFC), kadar so bile njihove matere prisotne, vendar niso bile same . jazZ drugimi besedami, sprejemanje varnih odločitev v prisotnosti njihove matere lahko sproži nevronski odziv, ki kodira vrednost nagrajevanja (tj. varne odločitve, ki sodelujejo z ventralnim striatumom), in ta odziv na nagrajevanje spodbuja aktiviranje prefrontalnega korteksa, ki je ključna regija možganov. v kognitivnem nadzoru, zaviranju motoričnih odzivov (Gray et al., 2002 in Wessel et al., 2013), kot tudi predstavitev pravil in izbira odgovora (Souza et al., 2009 in Snyder et al., 2011). Zato lahko striatni odzivi olajšajo kognitivni nadzor in premislek o izbiri odziva, kar na koncu pripelje do varne izbire. Teorije tveganja za mladostnike predlagajo, da je povečana občutljivost na ventralni striatum v veliki meri podlaga za prevzemanje tveganj med adolescenco, in predhodno delo se je osredotočilo na kontekste, v katerih striatna občutljivost vodi do maladaptivnega in tveganega vedenja. Pomembno je, da se ventralni striatum, ki je povezan z večjim tveganjem, na primer, kadar so prisotni vrstniki (Chein et al., 2011), lahko preusmeri stran od tveganih odločitev (tj. Manj aktivacije med prevzemanjem tveganja) in proti bolj posvetovalne in varne odločitve, kadar so matere prisotne.

6.4. Zunanje in intrinzične koristi lahko spodbujajo izboljšano kognitivno vztrajnost s povečano aktivacijo \ t

Čeprav mladostniki ponavadi kažejo škodo v kognitivni zmogljivosti, zlasti v zelo vznemirljivih ali čustvenih stanjih (npr. Hare et al., 2008 in Somerville et al., 2011), mladostniki dejansko kažejo izboljšano učinkovitost (tj. zavirajo prepotentne odzive), ko so nagrajeni za to (Geier in Luna, 2009, Geier in Luna, 2012, Geier et al., 2010 in Padmanabhan et al., 2011). V seriji pametnih eksperimentov so Geier in njegovi sodelavci udeležencem izpolnili preprosto kognitivno nalogo (antisakadna naloga), pri nekaterih poskusih pa je dobra zaviralna kontrola dala denarno nagrado. Mladostniki so v primerjavi z odraslimi zmanjšali število napak na nagrajenih in nevtralnih preskušanjih (Padmanabhan et al., 2011), ki kažejo, da so mladostniki še posebej občutljivi na nagrade in da zunanja motivacija (tj. pridobivanje denarja) lahko izboljša njihov kognitivni nadzor. Pomembno je, da so na neuralni ravni mladostniki pokazali povečano aktivacijo v primerjavi z otroki in odraslimi v ventralnem striatumu na nagrajenih preskušanjih (Padmanabhan et al., 2011), kažejo, da lahko zunanja nagrada in aktivacija ventralnega striatuma izboljšata vedenjsko regulacijo pri mladostnikih.

IPoleg preučevanja zunanje motivacije (tj. prejemanja denarja) so raziskovalci poskušali preučiti, kako je intrinzična motivacija lahko povezana s striatno aktivacijo in okrepljeno vedenjsko regulacijo. Satterthwaite in sodelavci (2012) preučil, kako je bil aktiviran tračni traktum med delom v spomin z različnimi težavnostnimi stopnjami med udeleženci od 8 do 22 let. Avtorji so intrinzično motivacijo opredelili kot povečan ventralni striatni odziv, ko so pravilno opravili nalogo. Satterthwaite in sodelavci (2012) našel robustno ventralno striatumsko aktivacijo, ki je bila težavna. To pomeni, da so udeleženci pravilno in v nasprotju z napačnimi odgovori pokazali povečano aktivacijo ventralnega striatuma, aktivacijo striatuma, ki je bila višja pri težjih preizkušanjih. Ta striatna aktivacija je bila povezana z izvajanjem naloge, kar kaže, da aktivacija ventralnega striatuma med zahtevnimi nalogami spodbuja učinkovitejši delovni spomin. Poleg tega je adolescenca pokazala najvišjo aktivacijo ventralnega striatuma do teh intrinzičnih nagrad. Pomembno je, da so bili ti striatni odzivi prisotni kljub pomanjkanju eksplicitnih povratnih informacij ali nagrad, kar nakazuje, da lahko odzivi na ventralne striate v tem kontekstu odražajo notranje signale ojačitve. To so med prvimi rezultati, ki kažejo na najgloblje odgovore mladostnikov in ne na izrecne odzive na okrepitev.

Nadaljnje delo Satterthwaite in sodelavci (2012), skušali smo preučiti, ali lahko obstajajo kulturne razlike v živčnih korelacijah notranje motivacije. V ta namen smo zbrali dva vzorca poznih mladostnikov, ki se tradicionalno razlikujeta glede na svojo intrinzično šolsko motivacijo. Vzhodnoazijski mladostniki so bolj nagnjeni k akademikom kot njihovi ameriški kolegi (Pomerantz et al., 2008) in dosegli bistveno višje rezultate pri kognitivnem nadzoru, izvršilnem delovanju in zaviranju vedenja v primerjavi z njihovimi ameriškimi sogovorniki (Sabbagh et al., 2006 in Lan et al., 2011). Da bi preverili, ali aktivacija ventralnega striatuma podpira motivacijo vzhodnoazijskih študentov, smo skenirali ameriške in kitajske študente, ko so se ukvarjali z osnovno kognitivno kontrolno nalogo (Go-Nogo naloga), ki je zahtevala vztrajnost skozi čas. Naše ugotovitve ponovno kažejo na adaptivno vlogo ventralnega striatuma. Ugotovili smo pomembne razlike v vedenjskih rezultatih v kognitivni kontrolni nalogi, tako da se kitajski in ameriški študenti niso razlikovali po uspešnosti na začetku naloge, kar kaže na podobne ravni kognitivnega nadzora. Kljub temu so kitajski študenti skozi čas pokazali znatno izboljšanje uspešnosti, medtem ko so ameriški študenti pokazali znatno zmanjšanje uspešnosti (Telzer in Qu, 2015). Na neuralni ravni so kitajski udeleženci pokazali povečanje aktivacije strižnega trakta v času izvajanja naloge, medtem ko je aktivacija ventralnega striatuma ameriških udeležencev ostala nizka nad nalogo. Poleg tega so kitajski študenti pokazali povečano funkcionalno povezljivost med ventralnim striatumom in prefrontalnim korteksom skozi čas, povezljivost, ki ni bila prisotna pri ameriških študentih. Pomembno je, da je bila ta funkcionalna povezljivost povezana z vedenjskim učinkom pri nalogi, kar kaže, da je večja povezljivost VS-PFC olajšala izboljšave kognitivnega delovanja. Tako lahko ventralni striatum predstavlja intrinzične signale ojačitve, ki izzovejo PFC, da se vključi v bolj učinkovito kognitivno kontrolo. To, da je bil ventralni striatum funkcionalno povezan s PFC, kaže, da se lahko izboljšanje kognitivnega udejstvovanja kitajskih študentov pojavi z odzivom na okrepitev, ki poveča njihov kognitivni nadzorni sistem, podobno kot pri naših ugotovitvah o tveganju mladostnikov v prisotnosti mater. Tako je striatna reaktivnost lahko nevrobiološki signal, ki predstavlja notranjo motivacijo, ki služi prilagodljivi funkciji, kar povečuje motivacijo kitajskih študentov, da se vključijo v kognitivni nadzor. Skupaj z delom Satterthwaite et al. (2012)Te ugotovitve kažejo, da se lahko akademski uspeh izboljša, ko posamezniki ugotovijo, da je njihovo delo koristnejše.

6.5. Povečana striatna reaktivnost med kognitivnim nadzorom napoveduje pozitivne učinke medsebojnega vpliva

V pametni manipulaciji, Falk in sodelavci (Cascio et al., 2014) je uvedel okvir za napovedovanje možganov, da bi preučil, kako živčni procesi napovedujejo kasnejše vedenje pri mladostnikih. Med fMRI skeniranjem so mladostniki zaključili osnovno kognitivno kontrolno nalogo (Go-Nogo naloga). En teden po skeniranju so se mladostniki vrnili v laboratorij, da bi opravili simulirano vožnjo, na kateri so lahko sprejemali odločitve o varnem in tveganem vedenju. Mladostniki so simulacijo zaključili v prisotnosti enakovrednega ali nizkega tveganja. Občasno so mladostniki v prisotnosti vrstnikov z nizkim tveganjem v primerjavi z vrstniki z visokim tveganjem bistveno manj tveganih odločitev (tj. Vozili se skozi križišča z rdečimi lučmi). Na neuralni ravni so na adolescente, ki so pokazali sorazmerno večjo aktivacijo v ventralnem striatumu, ko so sodelovali v kognitivni kontroli, bolj vplivali njihovi previdni vrstniki., tako, da je bila večja aktivacija ventralnega striatuma povezana z manjšim tveganjem v prisotnosti previdnih vrstnikov. Aktivacija ventralnega striatuma ni bila povezana z vplivom tveganih vrstnikov ali na vedenje pri vožnji, ko je bil sam. Te ugotovitve kažejo, da so individualne razlike v adolescentskem rekrutiranju ventralnega striatuma med kognitivno kontrolo povezane z blaženjem učinkov prevzemanja tveganja v prisotnosti previdnih vrstnikov. Pomembno je bilo, da je bila povezana povečana aktivacija ventralnega striatuma manj obnašanje tveganja pri prisotnosti prosocialnih, vendar ne tveganih vrstnikov, kar zagotavlja nadaljnje dokaze o adaptivni vlogi striatne reaktivnosti. Ti učinki so v skladu z našimi ugotovitvami, ki so pokazale povečano aktivacijo ventralnega striatuma med kognitivnim nadzorom med kitajskimi študenti ( Telzer in Qu, 2015). V naši študiji je aktivacija ventralnega striatuma med kognitivnim nadzorom pripomogla k povečanju kognitivnega delovanja in Cascio et al. (2014) Ugotovili so, da so se odzivi VS povečali, kar je povečalo pozitivni vpliv vrstnikov. Medtem ko ni jasno, ali je v tem primeru ventralni striatum služil nagrajevalnemu odzivu, učinki kljub temu kažejo na adaptivno vlogo ventralnega striatuma. Skupaj te ugotovitve kažejo, da posamezniki, ki najemajo ventralni striatum bolj pri vključevanju v kognitivni nadzor, prav tako sodelujejo v bolj prilagodljivem vedenju v svojem vsakdanjem življenju, kar ima za posledico bolj učinkovito kognitivno kontrolo in manj obnašanje tveganja. Takšne ugotovitve še dodatno poudarjajo razumevanje situacijskega konteksta, v katerem pride do aktivacije ventralnega striatuma.

6.6. Povečana striatna reaktivnost ima lahko regulativno vlogo

Drugo delo je pokazalo, da je lahko tudi ventralni striatum vključen v regulacijo čustev. V longitudinalni študiji, Pfeifer in sodelavci (2011) preučevali mlade med prehodom iz otroštva v mladost. Udeležence smo dvakrat skenirali, da bi preverili, kako živčni odziv na čustvene izraze se je sčasoma spremenil. Vzdolžna povečanja reaktivnosti ventralnega striatuma so bila povezana z vzdolžnim zmanjšanjem tveganega vedenja in zmanjšanjem občutljivosti na vpliv vrstnikov.. Pfeifer et al. (2011) je tudi ugotovilo, da je bil ventralni striatum pri obdelavi čustvenih obrazov negativno funkcionalno povezan z amigdalo, kar kaže, da ventralni striatum lahko služi za uravnavanje in ublažitev povečanega amigdalnega odziva na čustveno vzburljive dražljaje. Druge so poročale tudi o aktivaciji ventralnega striatuma med kognitivno presojo negativnih čustev v vzorcih mladostnikov (McRae et al., 2012), dodatno poudarjanje vloge striatuma v regulaciji čustev. V potrditev regulativne vloge trebušnega trakta, Masten in sodelavci (2009) ugotovljeno, da je povečana aktivacija ventralnega striatuma med socialno izključenostjo je bila povezana z dušenim samoprijavljenim čustvenim stiskom in manj aktivacijo v regijah možganov, ki sodelujejo pri "socialni bolečini", kar kaže, da je lahko ventralni striatum ključen za uravnavanje negativnega vpliva v adolescenci. Glede na svojo vlogo pri obdelavi nagrajevanja lahko ventralni striatum pomaga pri ponovnem ocenjevanju negativnih izkušenj v pozitivne interpretacije. (Masten et al., 2009 in Wager et al., 2009). Tudi v nasprotju s splošnimi interpretacijami, da povečana striatna reaktivnost med adolescenco predstavlja dejavnik tveganja, te ugotovitve poudarjajo prilagodljivo vlogo striatuma in jo posebej poudarjajo v regulaciji čustev.

6.7. Povzetek

Te študije skupaj kažejo, da je povečana aktivacija ventralnega striatuma lahko prilagodljiva s povečanjem kognitivne vztrajnosti in uravnavanja čustev ter zmanjšanjem obnašanja in depresije pri sprejemanju tveganj. Čeprav je občutljivost nagrajevanja lahko označevalec negativnih rezultatov, kot poudarjajo trenutne konceptualizacije, pregledane raziskave kažejo, da lahko aktivacija ventralnega striatuma služi tudi pozitivni, prilagodljivi vlogi za najstnike. Čeprav je večina študij poročala o primanjkljajih, povezanih z povečano striatno aktivacijo v adolescenci (npr. Uporaba drog in alkohola, depresija in anksioznost ter vedenje obnašanja in kršenja pravil; Jager et al., 2013, Telzer et al., 2014, Silk et al., 2013, Galván et al., 2007, Bar-Haim et al., 2009, Guyer et al., 2006 in Qu et al., 2015), naraščajoča literatura, ki jo tukaj pregledujemo, kaže na bolj kompleksno vlogo ventralnega striatuma. V različnih kontekstih je ventralni striatum povezan s pozitivnimi vedenjskimi izidi. Zlasti aktivacija ventralnega striatuma lahko služi kot adaptivna vloga v kontekstih, ki spodbujajo prosocialno odločanje (Telzer et al., 2013 in Telzer et al., 2014), kognitivni nadzor (Telzer in Qu, 2015, Cascio et al., 2014 in Padmanabhan et al., 2011), delovni spomin (Satterthwaite et al., 2012), regulacija čustev (Pfeifer et al., 2011 in Masten et al., 2009), ali ki include pozitivno namesto negativnih družbenih vplivov (Telzer in Qu, 2015 in Cascio et al., 2014). Na podlagi specifičnih meritev v pregledanih študijah ni jasno, ali so sporočene ventralne striatne aktivacije predstavljale odziv na nagrado ali drug psihološki proces. Ker je striatum lahko vključen v vedenje, ki presega nagrajevanje, kot je učenje, lahko nekatere individualne razlike v striatnih odzivih na prosocialne in tvegane kontekste predstavljajo individualne razlike v učenju in prilagajanju. Pravzaprav je pomemben vidik adolescence ta, da je čas, ko se izkusijo številne nove vede in konteksti in se pridobijo novi vzorci vedenja (Dahl, 2008). Zato bi morale prihodnje raziskave razločiti psihološki pomen ventralnega striatuma v teh različnih kontekstih.

7. Ali lahko izkoristimo občutljivost adolescentnega ventralnega striatuma na načine, ki spodbujajo prilagodljivo odločanje?

Ventralna striatna reaktivnost v adolescenci se zdi univerzalna, kot jo vidimo med vrstami, konteksti in kulturami. Takšni vrhovi dopaminergične aktivacije v adolescenci se lahko usmerijo v vrsto vedenja. Po eni strani, če je usmerjena v problematične dejavnosti, kot so eksperimentiranje z drogami, tvegano spolno vedenje in sodelovanje z deviantnimi vrstniki, je ta povečana ventralna striatumska reaktivnost res ranljivost. Po drugi strani pa, če je usmerjena k smiselnim dejavnostim, kot so prosocialno vedenje ali hobiji, pozitivni družbeni odnosi ali motivirano vključevanje v šolo, je lahko ta povečana ventralna striatumska reaktivnost vir zaščite in zmanjša dovzetnost za ogroženo zdravje. Zato lahko načini, na katere se mladostniki obračajo in odzivajo na nagrade, pomembno vplivajo na njihovo dobro počutje. Pomembno je, da so vse študije, ki so bile pregledane tukaj, preučile individualne razlike. To pomeni, da niso vsi mladostniki pokazali povečano striatno aktivacijo in da vsa striatna aktivacija v teh kontekstih ni bila prilagodljiva. Mladostniki, ki so pokazali največjo aktivacijo ventralnega striatuma, ko so bili prosocialni, so pokazali največje zmanjšanje tveganja in depresije (Telzer et al., 2013 in Telzer et al., 2014); mladostniki, ki so pokazali največjo aktivacijo ventralnega striatuma med kognitivno kontrolo, so pokazali največje izboljšave kognitivne vztrajnosti (Telzer in Qu, 2015) in na katere so vplivali njihovi prosocialni kolegi, da bi se ukvarjali z manjšim tveganjem (Cascio et al., 2014); mladostniki, ki so pokazali največjo aktivacijo ventralnega striatuma med težkim delom pomnilnika, so imeli najvišjo učinkovitost (Satterthwaite et al., 2012); in adolescenti, ki so pokazali največje povečanje aktivacije ventralnega striatuma pri obdelavi čustev, so pokazali največje upadanje \ tPfeifer et al., 2011). Te individualne razlike kažejo na potrebo po identifikaciji značilnosti mladostnikov, ki kažejo te bolj prilagodljive ventralne striatum odzive. Potiskanje mladostnikov, da se vključijo v prosocialno vedenje, ne bo učinkovito, če mladostniki ne bodo cenili tega vedenja. Zato lahko opredelitev posebnih vedenja in strasti, ki jih mladostniki najbolj cenijo, in pomoč pri njihovem usmerjanju k tem dejavnostim, ima najbolj koristne in trajne rezultate.

Ta pogled na občutljivost na ventralno striatum kot prilagodljivo in usmerjanje mladostnikov stran od zdravstveno ogrožajočega vedenja ima pomembne posledice za razvoj učinkovitega zdravljenja in intervencijskih prizadevanj za preprečevanje navzgor usmerjenih depresij, tveganega vedenja in poznejših stopenj obolevnosti in umrljivosti med mladostniki. populacij. Čeprav se lahko mladostniki nagibajo k bolj neprimernim vedenjem (Steinberg, 2005), opredelitev načinov, kako izkoristiti povečano občutljivost mladičev na ventralno striatum na način, ki spodbuja njihovo zdravje, bi moral biti ključni cilj nenehnih raziskovalnih prizadevanj. Učitelji, starši in zdravniki bi morali to videti kot osrednji cilj, da poskušajo uravnotežiti ravnotežje med najstniki - to je, da usmerijo svojo povečano občutljivost na trebušni traktat stran od tveganja in do priložnosti. Če lahko najdemo več načinov za usmerjanje adolescentov k pozitivnim vidikom njihove povečane reaktivnosti v zgornjem delu trebuha, ki krepi poti, po katerih ta sistem služi kot priložnost, in zmanjšuje razpoložljivost ali željo po negativnih vidikih povečane reaktivnosti ventralnega striatuma, lahko zmanjšanje umrljivosti in obolevnosti v adolescenci.

8. Kompleksnost reaktivnosti ventralnega striatuma v adolescenci

8.1. Funkcionalna heterogenost, ki podpira različne psihološke obdelave

Medtem ko prevladujoče mnenje kaže, da vrhovi v vedenju, ki iščejo nagrado, večinoma služijo kot ranljivost, ki usmerja adolescenco k negativnim vedenjem, psihološki pomen aktivacije ventralnega striatuma se razlikuje glede na kontekst. Zato je potrebno bolj natančno razumevanje ventralnega striatuma. Čeprav je v nekaterih kontekstih lahko reakcija na ventralni striatum signalizirala neprimerno nagrajevanje, v drugih kontekstih pa je striatum lahko nevrobiološki signal za obnašanje, povezano s pristopom, ki je zelo prilagodljivo in ni povezano s prevzemanjem tveganja, kot je usmerjenost k motivacijsko pozitivnemu vedenju ( npr. prizadevanje za akademski uspeh, delo v smeri cilja). Zato je pomen in psihološki pomen aktivacije ventralnega striatuma odvisen od konteksta in situacije, v kateri se pojavlja, in je verjetno različen med posamezniki.

IPoleg tega ima lahko aktivacija ventralnega striatuma različen psihološki pomen, odvisno od regije, s katero je povezana. To je med različnimi psihološkimi izkušnjami, če je možno, da je ventralni striatum aktiven v različnih regijah. Torej, katere možganske regije lahko VS razpravlja, lahko ločijo psihološki proces, ki se dogaja. Medtem ko se večina predhodnih raziskav osredotoča na to, ali je ventralni striatum aktiven ali ne, ali je ventralni striatum v soodvisnosti z individualnimi razlikami v vedenju, je nujno, da se razpusti, ali je ventralni striatum različno povezan z regijami možganov kot funkcija konteksta. Dejansko se pojavljajo različna vedenja z integracijo ventralnega striatuma s prefrontalnim korteksom (PFC) prek prekrivajočih, a funkcionalno ločenih poti (Alexander et al., 1986, Di Martino et al., 2008 in Postuma in Dagher, 2006). Na primer, zapleteni vzorci prekrivanja in segregacije obstajajo med aferenti iz različnih kortikalnih in subkortikalnih virov. Ventralni striatum prejme aferentne od nevralnih regij, ki so tradicionalno vključene v afektivne procese, vključno z orbitofrontalnim korteksom (OFC), hrbtno anteriorno cingularno skorjo, ventromedialnim PFC, amigdalo in hipokampusom (npr. Haber in Knutson, 2010 in Pennartz et al., 2011; glej Delgado, 2007). Zato lahko razumevanje, kako ventralni striatum komunicira z drugimi nevralnimi regijami, lahko pojasni naše razumevanje, kako lahko ventralni striatum služi kot odgovornost, pa tudi kot priložnost. Nekatere ugotovitve, navedene v sedanjem pregledu, podpirajo to zamisel. Na primer, kadar sami sprejemate tvegane izbire (Telzer et al., 2015b) ali v navzočnosti vrstnikov (Chein et al., 2010), je ventralni striatum bistveno aktiven. Pri sprejemanju varnih odločitev v prisotnosti matere pa se zdi, da ventralni striatum deluje prek komunikacije z VLPFC, povezljivost, ki ni prisotna samo pri varni izbiri (Telzer et al., 2015b). Zato lahko preučevanje regij, ki pridejo prek spletnega traktuma prek različnih kontekstov, pomaga pri razumevanju funkcije in specifičnosti aktivacije ventralnega striatuma. Mogoče je, da se reaktivnost strižnega traktuma prilagodi, ko se pojavi v tandemu z aktivacijo VLPFC, vendar je lahko maladaptivna, če se pojavi v tandemu z limbično aktivacijo, kot je amigdala. Prihodnje raziskave bi se morale osredotočiti na proučevanje funkcionalne povezljivosti.

8.2. Strukturna heterogenost, ki podpira različne psihološke obdelave

Heterogenost celičnih tipov znotraj dane strukture nagrajevanja je druga verjetna razlaga za različne učinke, opažene v ventralnem striatumu. Ventralni striatum lahko razdelimo na podregije, ki se ukvarjajo z različnimi psihološkimi procesi (strukturna heterogenost). Na podlagi anatomskih, fizioloških, imunohistokemičnih in farmakoloških študij pri podganah, primatih in ljudeh (npr. Cardinal et al., 2002, Koya et al., 2009, Pennartz et al., 1994 in Voorn et al., 1989), VS se ne obnaša kot monolitna struktura in je zato lahko sestavljen iz prostorsko ločenih sklopov nevronov s posebnimi funkcionalnimi vlogami (Kalenscher et al., 2010). Dejansko striatum obsega podregije tkiv, ki imajo različne kemične sestave in povezave, in zlasti ventralni striatum ima večjo diferenciacijo in kompleksnost nevrokemičnih sistemov kot druge regije, kot je dorzalni striatum (Holt et al., 1997). Znotraj ventralnega striatuma je bila nucleus accumbens razdeljena na tri podregije, vključno s področji lupine, jedra in rostralnih polov (Zaborszky et al., 1985 in Meredith et al., 1993). Obstajajo dodatne razlike v teh treh podregijah, vključno z gostoto kemičnih označevalcev in porazdelitvijo povezav (\ tHolt et al., 1997). Poleg tega subregija striatuma, ki je tesno povezana z limbičnim sistemom, zavzema območje, ki sega čez meje tistega, kar se tradicionalno šteje za nucleus accumbens (Eblen in Graybiel, 1996).

Ker je ventralni striatum vključen v različne psihološke, kognitivne in motorične procese, so raziskovalci predlagali, da je ventralni striatum sestavljen iz funkcionalno ločenih sklopov nevronov. (Pennartz et al., 1994). Ansambel je opredeljen kot skupina nevronov, za katere so značilni podobni aferentni / eferentni odnosi, pa tudi tesno povezane funkcije v odkritem vedenju, nevroendokrini regulaciji in senzomotornem obnašanju (Pennartz et al., 1994). Pennartz in njegovi kolegi predlagajo, danucleus accumbens v celoti ne pošilja monolitnega izhoda svojim ciljnim strukturam, kar bi potem povzročilo enosmerno spremembo nekega vedenjskega parametra"Namesto tega" vsak posamezen ansambel lahko generira izhod, ki se nato prenese na določen nabor ciljnih struktur, značilnih za to skupino, in tako lahko povzroči vedenjske učinke, ki so posebej povezani s tem vzorcem. "Pennartz et al., 1994726).

Dokazi o strukturni diferenciaciji ventralnega striatuma izvirajo iz psihofarmakoloških raziskav. Na primer, mikroinjekcija GABA_A agonist muscimol v rostralnem medialnem akumbensu lupine pri podganah izzove apetitno obnašanje, medtem ko mikroinjekcija v kaudalni lupini povzroča strašno vedenje. Vmesna GABAergična aktivacija povzroči kombinirane pozitivne in negativne motivacijske učinke (Reynolds in Berridge, 2002). Ti rezultati kažejo, da GABAergična nevrotransmisija v lokalnih mikrovezjih nukleusa accumbens posreduje motivirano in afektivno vedenje, ki je bivalentno organizirano vzdolž rostrokaudalnih gradientov. Ta bivalentna delitev pomaga razjasniti, kako lahko ventralni striatum sodeluje pri apetitivnih in averzivnih motivacijskih funkcijah.. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da TRKB, receptor za tirozin kinazo, različno vpliva na vedenje, povezano z nagrado. Na primer, optogenetska stimulacija srednje velikih nevronov tipa D1 pri glodalcih izboljša nagrajeno vedenje, medtem ko stimulacije srednjih živčnih nevronov tipa D2 povzročijo zmrznjeno vedenje (Lobo et al., 2010).

Vendar razlika v vrstah celic ni edina razlaga za heterogenost, ki jo opazimo pri vedenjskih izhodih. Molekularne spremembe v določenih celičnih vrstah možganskih nagrajevalnih regij oblikujejo načine, kako se mladostniki odzivajo na spremembe v okolju in določajo bodisi odpornost bodisi občutljivost (Russo in Nestler, 2013). Tako stresorji v okolju oblikujejo molekularne mehanizme v krogu VTA-nucleus accumbens in lahko vplivajo na to, ali se dražljaji prilagodijo ali maladaptivno. Ranljivost za depresijo, tveganje ali druge psihopatologije se lahko določi z molekularnimi spremembami v celicah, ki se pojavijo po stresorjih (glej Russo in Nestler, 2013). Zato bodo morali raziskovalci uporabiti teste, ki obsegajo celotno genoma, za kartiranje genetskih lokusov v NAc, na katere vplivajo stresorji.

Čeprav pomembne raziskave na živalskih modelih poudarjajo strukturno heterogenost jedra nucleus accumbens, bo prevajanje teh modelov v človeške raziskave bolj zahtevno. Na žalost tehnike fMRI, najbolj razširjena metoda za preučevanje delovanja možganov in povezanih psiholoških vedenj, ne omogočajo posebne diferenciacije natančnih meja in heterogenosti v človeškem striatumu.. Poleg tega BOLD signal ne zagotavlja neposrednih informacij o nevrokemiji in ostaja nejasno, kako se BOLD aktivacija nanaša na striatno sproščanje dopamina (Schott et al., 2008). Nekateri raziskovalci so kombinirali fMRI s PET, kar omogoča neposredno merjenje sproščanja dopamina. Pomembno je, da je sproščanje dopamina, povezano z visoko nagrado, povezano z večjo aktivacijo v ventralnem striatumu, kar dokazuje, da igra dopaminergična nevrotransmisija ključno vlogo pri aktivaciji ventralnega striatuma, izmerjeno s fMRI (Schott et al., 2008). Nazadnje, večina nevroznanstvenih raziskav uporablja velika gladka jedra, ki jih naredimo skoraj ni mogoče razdeliti ventralnega striatuma v njegove poddelke. Zato je pogosto nejasno, ali je aktivacija centralizirana v nucleus accumbens ali ventralni glavi kaudatnega jedra (Delgado, 2007), ali celo nadaljnje delitve striatuma. Kljub poskusom izboljšanja prostorske ločljivosti BOLD signala, zlasti v regijah, kot so ventralni striatum in VTA (D'Ardenne et al., 2008), potrebujemo bolj neposredne ukrepe za sproščanje odvisno od dopamina (Schott et al., 2008). Potrebne so nadaljnje raziskave in naprednejše znanstvene metode, ki lahko razkrijejo drobnejše pododdelke, ki ustrezajo funkcionalno različnim področjem ventralnega striatuma.

9. Prihodnje usmeritve

Medtem ko so raziskave začele razločevati kompleksno vlogo nagrad v življenju mladostnikov, je več prispevkov bistvenega pomena za bistveno premikanje področja naprej in postavitev temeljev za razvoj hipotez o testih o psiholoških mehanizmih, ki bodo imeli največji vpliv na zdravje. Prihodnje raziskave morajo zato raziskati, kako različni družbeni in motivacijski konteksti vplivajo na nevrobiologijo občutljivosti nagrajevanja mladostnikov in posledične zdravstvene izide. Prišel je čas, da se ti cilji obravnavajo v luči dokazov, ki kažejo na hitro rast možganov in povečano dovzetnost za okoljske vplive v adolescenci, skupaj z dramatičnimi spremembami v socialnem vedenju, ki so podlaga za večjo usmerjenost v nagrajevanje in strmo povečanje psihopatologije. Zato so potrebne nadaljnje raziskave, ki še naprej razmejujejo kontekste, v katerih je občutljivost za ventralno striatum prilagodljiva v primerjavi z maladaptivnimi. Poleg tega je glede na to, da je delo, ki poudarja možne prilagoditvene funkcije ventralne striatumske reaktivnosti v adolescenci, nastajajoče, so potrebne raziskave, ki ponavljajo ugotovitve v študijah, ki so bile pregledane tukaj. V nadaljevanju navajam nekaj drugih področij raziskovanja za prihodnje raziskave.

9.1. Razvijte nove in inovativne naloge, ki se dotikajo različnih kontekstov in omogočajo primerjavo občutljivosti nagrajevanja med situacijami

Predhodne raziskave so v veliki meri preučevale odločanje mladostnikov in občutljivost nagrajevanja v socialnem vakuumu, čeprav se pojavljajo študije, ki preučujejo odločanje mladostnikov v socialnem kontekstu (npr. Peake et al., 2013, Braams et al., 2014 in Chein et al., 2010). Glede na to, da je adolescenca obdobje, ki ga zaznamuje vse bolj zapleten družbeni razvoj, in odločanje mladostnika se najpogosteje pojavlja med socialno-emocionalnim vzburjenjemDahl, 2008 in Gardner in Steinberg, 2005), raziskave morajo vključiti socialni in motivacijski kontekst v eksperimentalne naloge, da bi izkoristili kompleksnost vedenja mladostnikov. Če se raziskovalci še naprej zanašajo na naloge, ki se večinoma negativno obnašajo (npr. Sprejemanje tveganj) ali občutljivost za nagrajevanje v odsotnosti družbenih procesov, se bo občutljivost na ventralni striatum zdela povsem negativna. Če pa eksperimentalne naloge vključujejo bolj zapletene družbene procese (npr. Prisotnost drugih, prosocialne proti antisocialne odločitve), je občutljivost na ventralni striatum verjetno pokazala edinstvene vzorce, ki včasih predstavljajo odgovornost, včasih pa so prilagodljivi. Bistveno je, da se ta kompleksnost vključi v naše razumevanje razvoja in vedenja možganov za mladostnike, da bi v celoti razumeli vlogo ventralne striatumske reaktivnosti pri odločanju mladostnikov in vedenja v zdravju.

9.2. Osredotočite se na individualne in kulturne razlike, da bi prepoznali mlade, ki so najbolj ogroženi

Ni vsaka striatna aktivacija dobra ali slaba in je odvisna od konteksta in posameznika. Z identifikacijo razlik med posamezniki in kulturnimi skupinami v mladini, za katere se nagrade uporabljajo za različne funkcije, lahko bolje prilagodimo programe za usmerjanje mladostnikov k vedenjem, ki je najbolj smiselno v ustreznih sociokulturnih kontekstih. Nagrade bodo imele različen pomen za skupine, ki cenijo določeno vedenje. Pred kratkim smo na primer pregledali aktivacijo v mezolimbičnem sistemu nagrajevanja med belimi in latino mladimi, saj se ukvarjajo z nalogo, ki vključuje osebne žrtve za svojo družino (Telzer et al., 2010). Medtem ko so latinski udeleženci pokazali več aktivacije pasivnega striatuma, ko so prispevali k svoji družini, so beli udeleženci pokazali več aktivacije pasivnega striatuma pri pridobivanju osebnih nagrad za sebe. Ti rezultati kažejo, da se lahko odločitve za pomoč družini deloma vodijo po osebnih koristih, ki jih nekdo doseže s to pomočjo, in občutek nagrajevanja lahko spreminjajo kulturni vplivi. Če se torej intervencijska prizadevanja opirajo na ugotovitve določene kulturne skupine, intervencije pri drugi skupini morda ne bodo uspešne in imajo dejansko jatrogene učinke. To pomeni, da lahko posegi, ki se osredotočajo na povečanje udeležbe vedenj, ki jih cenijo samo nekateri mladostniki, negativno vplivajo na zdravje mladostnikov. Prihodnje raziskave bi zato morale skrbno razkriti, kako sistem nagrajevanja za dopamin deluje v različnih skupinah mladostnikov.

9.3. Uporabite nevronsko občutljivost za napovedovanje sprememb resničnih zdravstvenih rezultatov in vedenja

Raziskave so začele obravnavati možgane kot napovedno spremenljivko prihodnjih zdravstvenih vedenj. Ta pristop ponuja izjemno priložnost, da preuči, kako nevronska občutljivost mladostnikov napoveduje sodelovanje v resničnem zdravstvenem vedenju. Čeprav nameravajo samo-poročati napovedujejo določeno variabilnost v prihodnjem zdravstvenem vedenju, dokazi kažejo, da samo-poročila niso dovolj za zajemanje večdimenzionalne narave prevzemanja tveganj (Aklin et al., 2005). Morda je to zato, ker posamezniki nimajo vpogleda ali kognitivne sposobnosti, da bi zagotovili natančno poročilo o svojih lastnih namenih ali ker so lahko v svojih poročilih neresnični (Aklin et al., 2005). Tako lahko implicitni procesi pojasnijo variabilnost pri spremembah vedenja, ki jih ni mogoče pojasniti z ukrepi, ki jih poročajo sami, kot so stališča in namere. Nedavni napredek na področju nevroznanja slik je začel uporabljati živčno aktivacijo za napovedovanje vedenja bodisi sočasno bodisi v prihodnosti. Pomembno je, da je to delo pokazalo, da lahko živčna aktivacija predvidi, kakšne spremembe (povečanja ali zmanjšanja) obnašanja pri sprejemanju tveganj in depresivnih simptomov bodo opazili en mesec do več kot eno leto kasneje (npr. Cascio et al., 2014, Telzer et al., 2013 in Telzer et al., 2014). Sposobnost za napovedovanje prihodnjega udejstvovanja v zdravju, ki temelji na nevronski občutljivosti mladostnikov, lahko močno vpliva na našo sposobnost razvijanja individualiziranih preventivnih programov. Zato je ključni cilj prihodnjih raziskav preučiti, kako ventralna striatumska reaktivnost v različnih kontekstih (tj. Občutljivost nagrajevanja v pozitivnih in maladaptivnih kontekstih) napoveduje vedenjske spremembe, povezane z zdravjem.

10. Sklepi

V tem pregledu sem pokazal, da so lahko vrhovi občutljivosti na ventralnem striatumu prilagodljivi za delovanje mladostnikov in lahko olajšajo izboljšano vedenje in izboljšanje zdravja. Ta mehanizem nagrajevanja občutljivosti v adolescenci je izziv tradicionalnemu stališču, da občutljivost za dopaminergično nagrajevanje v veliki meri vodi v zdravju škodljivo vedenje v adolescenci. Zato sem odkril možen nevrobiološki mehanizem, s katerim bi zmanjšali navzgor usmerjene trende depresije in tveganje obnašanja med razvojnim časom, ko se ti simptomi običajno povečujejo. Spreminjajoče se zdravstveno vedenje je glavni vzrok za obolevnost in umrljivost med mladostniki. Razumevanje dejavnikov, ki mladostnike usmerjajo proti občutljivi občutljivosti na zgornji del trebuha od problematičnega vedenja do bolj pozitivnega, prosocialnega vedenja, bodo imeli velik vpliv na vrsto zdravstvenih vedenj in zdravstvenih rezultatov.

Reference

- Aklin et al., 2005
- WM Aklin, CW Lejuez, MJ Zvolensky, CW Kahler, M. Gwadz
- Vrednotenje vedenjskih meril tveganja, ki se nagibajo k mladostnikom
- Behav. Res. Ther., 43 (2005), str. 215 – 228
- Člen

PDF (226 K)

Ogled zapisa v Scopusu

Navedba člankov (116)

- Alexander et al., 1986
- GE Alexander, MR De Long, et al.
- Vzporedna organizacija funkcionalno ločenih vezij, ki povezujejo bazalne ganglije in skorjo
- Annu. Neurosci., 9 (1986), str. 357 – 381
- Ogled zapisa v Scopusu

Minimalizem

Hitre povezave