vir
Oddelek za nevroznanost, Univerza v Pittsburghu, Pittsburgh, PA 15260, ZDA.
Minimalizem
Mladostniki se pogosto odzivajo drugače kot odrasli na iste vidne motivirajoče kontekste, kot so medvrstniške interakcije in prijetni dražljaji. Omejitev nevronskih procesov pri mladostnikih je ključnega pomena za razumevanje tega pojava, pa tudi osnove resnih ranljivosti vedenja in psihiatrije, kot so zloraba drog, motnje razpoloženja in shizofrenija. Verjamemo, da bi spremembe v načinu obdelave izrazitih dražljajev v ključnih možganskih regijah, povezane s starostjo, lahko podlaga za edinstvene nagnjenosti in ranljivosti adolescence. Ker je motivirano vedenje osrednje vprašanje, je ključnega pomena, da se med motivacijskim kontekstom izvajajo primerjave možganske aktivnosti, povezane s starostjo. Med instrumentalno nalogo, ki je motivirana z nagradami, smo primerjali aktivnosti ene enote in lokalne poljske potenciale v jezgru jedra (NAc) in dorzalnem striatumu (DS) mladostniških in odraslih podgan. Te regije so vključene v motivirano učenje, obdelavo nagrad in izbiro akcij. Poročali smo o razlikah med nevronsko obdelavo mladostnikov v DS, regiji, ki je na splošno bolj povezana z učenjem kot z nagrajevanjem pri odraslih. Konkretno, mladostniki, vendar ne odrasli, so imeli v DS velik delež nevronov, ki so se aktivirali v pričakovanju nagrade. Podobne vzorce odzivanja so opazili pri NAc obeh starostnih skupin. Kljub podobnim lokalnim nihanjem potencialnih polj so bile ugotovljene razlike v aktivnosti enote DS. Ta študija dokazuje, da se pri mladostnikih regija, ki je kritično vključena v učenje in oblikovanje navad, zelo odziva na nagrado. Tako predlaga mehanizem, kako nagrade lahko drugače oblikujejo vedenje mladostnikov in za njihovo povečano izpostavljenost afektivnim motnjam.
Med adolescenco se pojavlja nešteto nevrorazvojnih sprememb (1), ki lahko vplivajo na predelavo pomembnih dogodkov, kot so nagrajevanje dražljajev. Takšne spremembe nevronske obdelave bi lahko bile osnova nekaterih običajnih vedenjskih nagnjenj, ki so jih opazili pri mladostnikih pri sesalcih, kot je povečano tveganje (1-5), pa tudi povečana nagnjenost k razvoju motenj, kot so odvisnost, depresija in shizofrenija (6-8). Preden lahko razumemo nevronski substrat teh ranljivosti, moramo najprej izvedeti več o značilnih vzorcih nevronske obdelave možganov mladostnika, ki jih primerjamo in primerjamo s tistimi odrasle osebe.
V bistvu je vsaka vedenjska in psihiatrična ranljivost mladostništva očitna med motivacijskimi konteksti. Zato je pomembno primerjati nevronsko aktivnost mladostnikov z aktivnostjo odraslih med motiviranim vedenjem. Motivirano vedenje je delovanje, ki olajša prilagoditev fizičnega odnosa med organizmom in dražljaji (npr. Verjetnost ali bližina določene nagrade) (9). Takšni vedenjski konteksti pa bodo seveda zapletli analizo živčne aktivnosti: Kako vemo, da živčne razlike ne odražajo le razlike v vedenjski uspešnosti med obema starostnima skupinama? Je razlika v nevronski obdelavi zgolj posledica vedenjske zmede ali obstajajo bolj osnovne razlike v načinih, kako mladostniki kodirajo in obdelujejo pomembne dogodke v motivacijskem kontekstu? Izvedli smo elektrofiziološko snemanje in vivo z eno enoto, da smo primerjali živčno aktivnost mladostnikov z dejavnostjo odraslih med pomembnimi dogodki, ko se vedenjska uspešnost med obema skupinama ni razlikovala (npr. Zakasnitve iskanja nagrad v poznih sejah, ko je bila naloga dobro naučena). Pri tem smo učinkovito uporabili "vedenjsko sponko", ki nam je omogočila prepoznati temeljne razlike v obdelavi, povezane s starostjo, ki jih uspešnost ni zmotila.
Čeprav je velik del mladostniških možganov še treba preučiti na ta način, smo se osredotočili na dorzalni striatum (DS) in nukleus accumbens (NAc) zaradi njihove osrednje vloge v motiviranem vedenju. Te možganske regije so skupaj vključene v učenje povezav, oblikovanje navad, obdelavo nagrad in prilagajanje vedenjskih vzorcev (10-13). Striatum prejema projekcije iz kortikalnih regij, vključenih v senzorične, motorične in kognitivne procese (14), kot tudi dopaminergični vnos (15). NAc, del ventralnega striatuma, sprejema afere iz amigdale (16) in predfrontalno skorjo (17) in dopaminergične afere iz ventralnega tegmentalnega območja (18). NAc velja za ključnega pomena za prevajanje motivacije v akcijo (19) in je osrednja pri nekaterih trenutnih hipotezah nevrobioloških podlag mladostniškega tveganja in občutka (5, 20, 21).
Rezultati
Aktivnost nevronskih enot je bila zabeležena iz DS in NAc (Slika S1) mladostnika (n = 16) in odrasli (n = 12) podgane, ko so se naučile povezati instrumentalno dejanje (pok) z izidom nagrajevanja (kroglica s hrano; Slika 1A). Podatki o vedenju so prikazani kombinirano (Slika 1 B – D), ker statističnih razlik med regijami ni bilo. Med številom preskusov na sejo ni bilo pomembnih razlik v starosti glede na usposabljanje [F(1, 1) = 1.74, P = 0.20]; zakasnitev od iztočnice do instrumentalne poke [F(1, 1) = 0.875, P = 0.36]; ali zamude od instrumentalnega sklepa do vstopa v korito za hrano [F(1, 1) = 0.82, P = 0.36]. Zdi se, da je bila zamuda od začetka izvlečka do instrumentalnega poka v zgodnjih sejah drugačna, čeprav to ni bilo statistično pomembno in so ga poganjale tri zunaj živali, ki se še niso naučile zveze (Slika 1C, Razširjenje). Od seje 4 naprej so vsi ukrepi dosegli stabilen maksimum v obeh starostnih skupinah. Med temi sejami je bila povprečna zamuda odraslih in mladostnikov od instrumentalnega odziva na vstop v korito s hrano (povprečna ± SEM) 2.47 ± 0.12 s oziroma 2.54 ± 0.17 s.
Dosledni odzivi nevronske populacije DS okrog instrumentalnega pokoja in vstopa s hrano so bili opaženi, ko so podgane spoznale povezavo med dejanji in izidom ter izvedle številne preskuse na vsaki seji (tj. Seje 4 – 6; Slika S2A). Pozornejša preučitev te aktivnosti med sejami 4 – 6 razkrije podobnosti v aktivnosti nekaterih nevronskih skupin, velike razlike pa v drugih (Slika 2). Približno 10% zabeleženih nevronov se je aktiviralo na preskusni poti, nekaj celic pa je inhibirano (Slika 2 A in C, levo). Porazdelitev stopnje streljanja med mladostniki in odraslimi Z-si rezultati trenutno niso bili drugačni (Z = 1.066, P = 0.29; Slika 2B, levo). Prav tako ni bilo starostnih razlik v deležih aktiviranih, zaviranih in nepomembnih nevronov do iztočnice [χ2(2, n = 570) = 2.35, P = 0.31; Tabela 1]. Delež aktiviranih celic in njihova jakost aktivnosti sta se povečala v obeh skupinah pred instrumentalnim odzivom, čeprav je bilo takšno povečanje večje pri mladostnikih (Z = −2.41, P = 0.02; Slika 2B, center). Starostne razlike v deležih tipa odziva med 0.5-om pred instrumentalnim pritiskom so bile znatne [χ2(2, n = 570) = 10.01, P <0.01], učinek, ki ga vodi večji delež odraslih inhibiranih enot (Z = 3.05, P <0.01; Tabela 1). Takoj po instrumentalnem odzivu so celice, ki so bile prej aktivirane, zavirane, prav tako tudi številne enote, ki prej niso bile vključene (Slika 2A, center). To je privedlo do prehodnega zmanjšanja populacije v aktivnosti prebivalstva, ki se je ponovno povečala s starostnimi stopnjami, z nadaljevanjem statističnih razlik med mladostniško in odraslo aktivnostjo med 0.5-om po instrumentalnem odzivu (Z = 2.19, P = 0.03; Slika 2B, center). V tem obdobju so se deleži vrst odzivov spet razlikovali med obema [χ2(2, n = 570) = 10.57, P <0.01], zaradi večjega deleža odraslih aktiviranih enot (Z = 2.87, P <0.01; Slika 2C, center in Tabela 1). Veliko istih nevronov, ki so povečali svojo aktivnost, preden je instrumentalni pokal začasno zaviral in se nato ponovno aktiviral pred vstopom v korito za hrano (vrstice vročišč, ki prikazujejo rdeče-modro-rdeč vzorec v Slika 2A, center). Čas tega vzorca se je med mladostniki in odraslimi razlikoval. Do velikega deleža mladostnikov v mladostnikih je do nagrajevanja ostalo aktivirano. Takšni "nevroni za pričakovanje nagrade" so bili pri odraslih redki (Slika 2A, Prav). Poleg razlik v časovnem poteku so tudi mladostniški nevroni, ki so se aktivirali v 0.5-u pred vstopom v korito s hrano, dosegli vrhunec z večjo razsežnostjo (Z = −7.63, P <0.01; Slika 2B, Prav). Ta celoten vzorec dejavnosti je bil med vsemi sejami razmeroma stabilen (4 – 6 (Film S1), čeprav naključno vzorčenje enot dokazuje spremenljivost znotraj enote za nekatere enote (Slika S3). Razmerja aktiviranih in zaviranih enot so se razlikovala [χ2(2, n = 570) = 41.18, P <0.01], pri mladostnikih in odraslih z bistveno večjim deležem aktiviranih (Z = −6.21, P <0.01) in zavirane enote (Z = 4.59, P <0.01; Slika 2C, Prav in Tabela 1). V 0.5-u po doseganju korita s hrano so mladostniki nadaljevali močnejšo aktivnost (Z = –6.43, P <0.01). Delež aktiviranega, zaviranega in nepomembnega ostaja drugačen, kot je bil tik pred vstopom v korito za hrano [χ2(2, n = 570] = 31.18, P <0.01; Slika 2C, Prav in Tabela 1). Spet so imeli mladostniki večji delež aktiviranih enot (Z = –4.89, P <0.01) in manjši delež inhibiranih enot v tem trenutku (Z = 4.36, P <0.01).
V NAc je povprečna aktivnost med mladostniki in odraslimi špičkov prešla od majhnih ali spremenljivih odzivov, povezanih z nalogami, do bolj skladnih vzorcev (Slika S2B). Po seji 4 sta imeli obe skupini podobno povečanje in nato zmanjšanje fazne aktivnosti na instrumentalnem poku. Ta vzorec je bil bolj izrazit, saj je pripeljal do in po nagradi (vstop skozi prehrano). Podrobnejši pregled fazne nevronske aktivnosti NAc odkrije več podobnih podobnosti v vzorcu in obsegu aktivacije in inhibicije nevronov, skupaj z nekaterimi opaznimi razlikami (Slika 3). Zlasti začetek svetlobe modrice je pri mladostnikih in odraslih aktiviral približno 10% NAc nevronov, pri čemer je bilo malo nevronov zavirano, v tem času pa ni bilo pomembne razlike v starosti glede na delež aktiviranih ali zaviranih nevronov [ χ2(2, n = 349) = 1.51, P = 0.47], brez razlik v celotni populacijski aktivnosti (Z = 1.82, P = 0.07; Slika 3, levo). Ko so se nevroni aktivirali za poskus, so ponavadi ostali aktivirani do vstopa živali v korito s hrano. Časovna dinamika je bila takšna, da se je določen delež nevronov močneje aktiviral okoli instrumentalnega poke in hrane skozi vstop. Brez starostnih razlik v populacijski aktivnosti (Z = –0.16, P = 0.87) ali razmerja kategorije enot [χ2(2, n = 349) = 0.22, P = 0.90] so bili najdeni v 0.5-u pred instrumentalnim pokrom. Po instrumentalnem pokalu so odrasli pokazali višjo povprečno aktivnost (Z = 4.09, P <0.01) in razlike v razmerjih kategorij enot [χ2(2, n = 349) = 7.23, P = 0.03] zaradi večjega deleža odraslih aktiviranih nevronov (Z = 2.53, P = 0.01; Slika 3C, center in Tabela 1). Podobno je bila v 0.5-u pred vnosom hrane opažena višja povprečna aktivnost odraslih (Z = 2.67, P <0.01) in spet so opazili različne deleže enotnih kategorij [χ2(2, n = 349) = 6.64, P = 0.04] zaradi bistveno večjega deleža odraslih aktiviranih enot (Z = 2.32, P = 0.02; Slika 3C, Prav in Tabela 1). V tem obdobju je poskusna nevronska aktivnost še vedno pokazala določeno stopnjo stabilnosti, vendar manj kot v DS (Film S2). V 0.5-u po vstopu v korito s hrano ni bilo pomembnih razlik v starosti, povezanih s prebivalstvom (Z = −0.61, P = 0.54), čeprav so bile prisotne razlike v deležih [χ2(2, n = 349) = 7.81, P = 0.02]. V tem času se je odražalo bistveno večji delež zaviranih mladostniških enot (Z = −2.81, P <0.01; Slika 3C, Prav in Tabela 1). Čeprav je bilo med skupinami nekaj razlik, je bil splošni vzorec nevronskih odzivov (in aktivnosti po enotah) v NAc bolj podoben kot v DS.
Povprečni normalizirani LFP spektrogrami so bili podobni pri mladostnikih in odraslih tako v NAc kot v DS (Slika 4). Pred vnosom hrane so v NAc tako mladostniki kot odrasli pokazali zmanjšano moč v pasovih β (13–30 Hz) in γ (> 30 Hz), pri odraslih pa obsežnejše zmanjšanje moči γ. Po vstopu v korito za hrano sta obe skupini pokazali prehodno povečanje β-moči, osredotočeno na približno 20 Hz. Pri nižjih frekvencah, kot sta θ (3–7 Hz) in α (8–12 Hz), je bila težnja po večji moči LFP mladostnikov, pri čemer so bile ugotovljene pomembne razlike, povezane s starostjo ∼ 500 ms po vnosu hrane (Slika 4 A in B). Podobni vzorci so bili opaženi v DS, z nekoliko močnejšim porastom moči β pri odraslih takoj po vstopu v korito za hrano (Slika 4 C in D). Na splošno so statistični kontrastni zemljevidi (Slika 4 B in D) prikazujejo podobnost v nagradni aktivnosti LFP mladostnikov in odraslih na več frekvencah, z nekaj izjemnimi izjemami.
Razprava
Odkrili smo močno aktivacijo, povezano z nagrajevanjem, pri mladostniškem, vendar ne odraslem DS, strukturi, povezani z oblikovanjem navad in prilagodljivim nadzorom vedenjskih vzorcev (11-13, 22). NAc se je odzval podobno v obeh starostnih skupinah; Čeprav so bile v NAc opažene nekatere razlike v aktivnosti, so bile te razlike manjše in prehodne, časovni potek nevronske aktivnosti pa je bil zelo podoben med skupinami v tej regiji. Te ugotovitve kažejo regionalno heterogenost, povezano s predelavo nagrajevanja v funkcionalni zrelosti bazalnih struktur ganglijev med adolescenco in z DS kažejo na že prej spregledan lokus razlik med nevronskimi procesi pri mladostnikih, ki so lahko neposredno pomembni za starostne ranljivosti. Ugotovili smo tudi, da čeprav so bile na ravni enote opažene pomembne razlike v starosti, takšnih razlik ni bilo mogoče opaziti v moči nihanj LFP, ki so bolj podobni večjim obsegom regionalnih signalov fMRI in EEG (23).
Podatki faznih nevronskih aktivnosti kažejo, da je natančna vloga DS med pričakovanjem nagrade ali vplivom nagrajevanja dražljajev na njene nevronske reprezentacije različna pri mladostnikih kot pri odraslih. Obe skupini sta imeli enote, ki so se aktivirale na začetku preskusov, na kratko zavirale instrumentalni odziv in nato ponovno aktivirale. Med temi, v skladu z drugimi študijami, so se odrasle enote ponovno aktivirale in vrnile na osnovno vrednost pred nagrado (24, 25). V nasprotju s tem se je aktiviranje njihovih mladostniških kolegov vztrajalo vse do pridobitve nagrade. Tako so imeli samo mladostniki veliko skupino, kar bi lahko v DS opisali kot nevroni s pričakovanjem nagrad. Čeprav so drugi že prej opazili predhodno aktivnost v DS (24-26), pri čemer je kritično vprašanje, da imajo mladostniki in odrasli v svojih vzorcih takšnih dejavnosti drugačno ravnotežje in čas. Domneva se, da bo striatum neposredno sodeloval v združenjih situacij in akcij (25) in je lahko akter v modelu "igralec-kritik" za pristransko vedenje k ugodnejšim dejanjem (27). Striatum prejema dopamin iz projekcije substantia nigra in glutamata iz kortikalnih regij; pošlje projekcije GABA na globus pallidus, ki nadalje projicira na talamus, na koncu pa se vrti nazaj v skorjo. Različni signali iz nezrele prefrontalne skorje ali bazalnih ganglij lahko deloma upoštevajo starostne vzorce, ki jih trenutno opažamo v DS. Dejansko smo že med to nalogo opazili zmanjšano inhibicijo in povečano aktivacijo v mladostniški orbitofrontalni skorji (OFC) (28), ki neposredno projecira na to regijo DS (29).
V skladu s prejšnjimi poročili o povečanih-in β-nihanjih LFP v DS med prostovoljnim vedenjem (30, 31), mladostniki in odrasli so jih razstavljali pred in po vstopu v hrano. Kljub znatnim razlikam v posameznih enotah v DS-ju so bila nihanja LFP med obema starostnima skupinama v DS in NAc zelo podobna. Ta ugotovitev je kritična, saj so se študije pri mladostnikih osredotočile na večje obsežne funkcionalne ukrepe, kot sta fMRI in EEG. Pokažemo, da je močne razlike v aktivnostih, povezanih s starostjo, mogoče najti tudi, če so podobne regionalne oscilacije večjega obsega, ki se bolje ujemajo s signali fMRI (23). Čeprav so nihanja bazalnih ganglijev LFP neznana, jih modulira vedenjski kontekst (30, 31), kar je bilo enako za obe starostni skupini.
V NAc so bili, razen nekaterih prehodnih razlik, deleži vpoklicanih aktiviranih in zaviranih enot in časovni potek njihovih odzivov na splošno podobni, kar se odraža v povprečni normalizirani populacijski aktivnosti. Manipulacije NAc vplivajo na motivacijo, osnovno vedenjsko aktivnost ter na učenje in izvajanje instrumentalnega vedenja (32-35). V tej študiji so bile razlike med nevronskimi aktivnostmi mladostnikov pri NAc skromne in prehodne v primerjavi s tistimi v DS. Študije fMRI pri ljudeh so bile neskladne v primerjavah nagrad, povezanih z NAc, pri mladostnikih in odraslih. Nekatere študije so pokazale močnejše signale mladostnikov NAc za nagrajevanje (36, 37) in drugi so našli šibkejše (38) ali bolj zapletene vzorce, ki so odvisni od konteksta (39). Ta študija, ki beleži podkortikalne eno-enotne in LFP aktivnosti pri mladostnikih, ki se vedejo budno, osvetljuje to vprašanje: dokazujemo, da so takšne razlike v starosti lahko odvisne od vrste izmerjenega signala. Naše ugotovitve so skladne tudi s prejšnjimi dokazi, da je funkcionalna zrelost dosežena v NAc prej kot v drugih regijah, kot je OFC (37, 28). Vendar, ko ugotovimo, da se aktivnost mladostniških enot DS razlikuje od aktivnosti odraslih, sklepamo, da to ni zgolj razlikovanje med kortikalnim in podkortikalnim, kot je bilo predlagano (40).
Pomembno je poudariti, da so bile razlike v nevronski aktivnosti v tej študiji opažene kljub pomanjkanju izmerjenih vedenjskih razlik. Zaradi vloge DS pri izvajanju vedenjskih vzorcev so lahko nevronske razlike deloma posledica neprimerne razlike v vedenju. Čeprav so takšne razlike vedno možne, se v tej študiji iz nekaj razlogov zdijo zelo malo verjetne. Nevronske primerjave so bile opravljene le, kadar so podgane zelo dobro obvladale nalogo, pri čemer so opazili, da so zelo osredotočene na naloge. Obdobje največjih nevronskih razlik je bil čas med instrumentalnim odzivom in vstopom v korito s hrano, medtem ko je bila povprečna zamuda tega vedenja v obeh starostnih skupinah v bistvu enaka. Poleg tega so bile na določenih mestih nenehno opažene nevronske razlike (npr. Med pričakovanjem nagrade), ne pa na drugih (npr. Odziv na preizkusno nastopanje), in čeprav se je časovni potek aktivacije nevronov pogosto močno razlikoval, se je časovni potek zaviranja nevronov je bil na splošno podoben v obeh možganskih regijah vsake starostne skupine. Skupaj so te ugotovitve skladne z razlago, da obstajajo temeljne razlike v nevronski obdelavi, povezane s starostjo, tudi v DS, tudi med podobnim vedenjem / kontekstom, kar govori o razlikah v nevronski arhitekturi, učinkovitosti obdelave in / ali fiziološkem vplivu vidnega dogodki.
Za zaključek smo ugotovili, da vidni dogodki, povezani z nagrajevanjem, močno posegajo v DS mladostnikov, ne pa tudi odraslih, kar lahko kaže na novo mesto v omrežjih, odgovornih za vedenjske in psihiatrične ranljivosti, povezane s starostjo. Ta struktura bazalnih ganglijev igra osrednjo vlogo pri normalnem učenju in spominu, oblikovanju navad in drugih vidikih motiviranega vedenja, njegova disfunkcija pa je povezana s psihiatričnimi težavami (41-43). Zato bo učenje več o tem, kako se aktivnost te regije spreminja skozi razvoj, skupaj z interakcijo z drugimi ključnimi regijami možganov ključnega pomena za naše razumevanje mehanizmov ranljivosti mladostnikov in prihodnjo zasnovo kliničnih posegov. Kompleksnost vedenjske in psihiatrične ranljivosti mladostnikov je verjetno večfaktorialna in vključuje veliko regij možganov. Tako je DS le eno izmed mnogih medsebojno delujočih regij, ki so skupaj (in ne v izolaciji) verjetno kritične za vedenjske in psihiatrične ranljivosti mladostništva. Upamo, da bomo s tehnikami, kot sta elektrofiziološko beleženje mladostnikov in vedenjski spončni pristop k preučevanju starostnih nevronskih procesiranja v vedenjskih kontekstih, lahko začeli ceniti podlage mladostniške ranljivosti na omrežni ravni.
Materiali in metode
Predmeti in kirurgija.
Postopke na živalih je odobril Odbor za nego in uporabo živali Univerze v Pittsburghu. Odrasli moški (poporodni dan 70 – 90, n = 12) in noseča jez (embrionalni dan 16; n = 4) Podgane Sprague – Dawley (Harlan) so bile nameščene v klimatsko nadzorovani vivariji s ciklom svetlobe in temne svetlobe 12-h (prižgejo se luči pri 7: 00 PM) in dostopom do črevesa in vode ad libitum. Legla je bila izločena na največ šest samcev mladičev, ki so bili nato odstavljeni na poporodni dan 21 (n = 16). Operacije za odrasle so bile opravljene po najmanj 1 teden navade na stanovanje. Mladostne operacije so bile opravljene na poporodni dan 28 – 30. Osem žičnih mikroelektronskih nizov so vsadili v NAc ali DS (SI Materiali in metode). Posnetki so bili narejeni, kot je opisano prej (28) medtem ko so podgane opravljale vedenjsko nalogo. Posamezne enote so bile izolirane z uporabo offline sorterja (Plexon) s kombinacijo ročnih in polavtomatskih tehnik sortiranja (44).
Obnašanje.
Postopki testiranja vedenja so bili izvedeni, kot je opisano prej (28, 45). Podgane so se naučile izvajati instrumentalni poklon za nagrade s peleti s hrano (Slika 1A in SI Materiali in metode). Na vsaki seji so ocenili skupno število preskušanj, povprečno zakasnitev od preskusnega začetka do instrumentalnega odziva in odstopanja od instrumentalnega odziva na iskanje peletov. Ponovni ukrepi starostne seje ANOVA so bili izvedeni z uporabo programske opreme SPSS pri vseh teh ukrepih (α = 0.05) z nižjimi korekcijami df, kjer je bila kršena predpostavka o sferičnosti.
Elektrofiziološka analiza.
Elektrofiziološki podatki so bili analizirani s pomočjo scenarijev Matlab (MathWorks) po meri in funkcij iz Chronuxovega orodja (http://chronux.org/). Analize posameznih enot so temeljile na histogramih s hitrostjo streljanja v času dogodka v oknih okoli dogodkov opravila. Dejavnost z eno enoto je bila Z-skladišče se normalizira glede na povprečno in stopnjo streljanja vsake enote v izhodiščnem obdobju (okno 2 s začetkom 3 s pred začetkom iztočnice). Povprečna aktivnost enote prebivalstva je bila načrtovana okoli dogodkov z nalogami. Statistične primerjave mladostniških in odraslih enot so bile opravljene v prednostnih časovnih oknih (0.5-ova okna po iztočnici, pred in po instrumentalnem pokalu ter pred in po vstopu v korito za hrano) z uporabo Wilcoxonovih testov za uvrstitev ( predstavljeno kot Z-rednosti), Bonferroni popravljen za več primerjav. Ničelna hipoteza je bila v tej analizi zavrnjena, ko P 0.01. Filmi S1 in S2 predstavljajo lokalno ocenjeno povprečno normalizirano hitrost streljanja (LOESS), normalizirano hitrost streljanja v petih preskusih, ki se gibljejo v posamičnih korakih skozi video okvirje med sejami 4 – 6. Čas videoposnetka predstavlja razvoj dejavnosti skozi preizkuse vsake seje. Enote so bile razvrščene tudi kot aktivirane ali zavirane v posameznih časovnih oknih, če vsebujejo tri zaporedne smetnjake 50-ms z Z ≥ 2 ali Z ≤ −2. Ta merila so bila ovrednotena tako, da prinašajo nizke stopnje napačne kategorizacije z neparametričnimi analizami zagona, kot je opisano prej (39) (SI Materiali in metode). Ko so bile enote razvrščene, χ2 analize so bile izvedene na a priori, ki so bila zanimiva za vse aktivirane, zavirane in nepomembne enote. Samo pomemben χ2 sledili so preizkusi post hoc Z-testov za dva deleža za določitev osnovnih pomembnih razlik v kategoriji. Ničelna hipoteza je bila zavrnjena, ko P <0.05, navedeno v Tabela 1 s krepko pisavo. Za vizualizacijo časovnega poteka najemanja enot (tj. Kot aktivirano ali zavirano) so bile analize kategorij opravljene v premikajočih se oknih 500-ms (v korakih 250-ms) v večjih oknih, časovno zaklenjenih do opravilnih dogodkov.
Po odstranitvi preskusov, v katerih je surova sled napetosti LFP vsebovala izrezane artefakte ali odbitke (± 3 SD od srednje napetosti), so bili za vsak subjekt izračunani spektralni spektri moči s hitro Fourierjevo transformacijo (SI Materiali in metode). Spektri moči so bili povprečeni za vsako starostno skupino. T-skočne kontrastne karte, ki primerjajo normalizirano LFP moč mladostniških in odraslih spektrogramov za vsakokratno × frekvenčno smetnjak, so bile narisane, da se poudarijo starostne podobnosti in razlike.
Priznanja
Podporo za to delo so zagotovili Nacionalni inštitut za duševno zdravje, rastlinjak Pittsburgh Science Science in preddoktorska štipendija fundacije Andrew Mellon (DAS).
Opombe
Avtorji ne izražajo navzkrižja interesov.
Ta članek je PNAS neposredno predložitev.
Ta članek vsebuje dodatne informacije na spletu www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1114137109/-/DCSupplemental.
;
