Utvecklingsbanor under ungdomar hos män och kvinnor: En övergripande förståelse av underliggande hjärnförändringar (2011)

Publicerad i slutredigerad form som:

Neurosci Biobehav Rev. 2011 Augusti; 35 (8): 1687-1703.

Publicerad online 2011 May 12. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2011.04.013

PMCID: PMC3134153

NIHMSID: NIHMS296109

Heather C. Brenhouse och Susan L. Andersen^*

Författarinformation ► Upphovsrätt och licensinformation ►

Förlagets slutredigerade version av denna artikel finns tillgänglig på Neurosci Biobehav Rev

Se andra artiklar i PMC som citerar den publicerade artikeln.

Abstrakt

Ungdom är en övergångsperiod mellan barndom och vuxen ålder som omfattar stora förändringar inom hjärnans system som paralleller vissa, men inte alla, beteendemässiga förändringar. Förhöjningar i känslomässig reaktivitet och belöningsprocesser följer en inverterad U-form när det gäller start och eftergift, med topp som uppträder under tonåren. Kognitiv bearbetning följer emellertid en mer linjär utveckling. Denna översyn kommer att fokusera på förändringar inom nyckelstrukturer och kommer att lyfta fram förhållandet mellan förändringar i hjärnan och beteende, med bevis som spänner från funktionell magnetisk resonansbildning (fMRI) hos människor till molekylära studier av receptor- och signalfaktorer hos djur. Adolescenta förändringar i neuronella substrat kommer att användas för att förstå hur typiska och atypiska beteenden uppstår under tonåren. Vi bygger på kliniska och prekliniska studier för att ge en neural ram för att definiera ungdomar och dess roll i övergången till vuxen ålder.

Nyckelord: Ungdom, grå materia, beskärning, könsskillnader, vit materia

Beskrivning

Ungdom är en speciell period i utvecklingen av däggdjurshjärnan. Förståelse för tonåren har beskrivits i ett antal recensioner på beteendenivån (McCutcheon och Marinelli, 2009; Spjut, 2000; Steinberg, 2010; Laviola et al., 1999; Laviola et al., 2003) och systemnivån (Ernst och Fudge, 2009), men diskuterades endast i begränsad omfattning vid nivån hos neuronala förändringar (Andersen, 2003; McCutcheon och Marinelli, 2009; O'Donnell, 2010; Spjut, 2000). Vi kommer att se över neuroanatomi, funktionell anslutning, genetik och signalförändringar som uppstår under ungdomar. Därefter syntetiserar en ram inom ett neuralt systeminriktning hur tonåriga förändringar i dessa markörer påverkar beteendet.

1. Översikt

1.1 Definiera ungdomar

Ungdom kan definieras som perioden mellan 10-19-åldern hos människor (WHO, 2010s), mellan två och fyra år i primater (Schwandt et al., 2007) och mellan 35-60-dagar i gnagare (Andersen et al., 2000; McCutcheon och Marinelli, 2009). Spjut (2000) börjar sin diskussion av denna period med typiska ungdomar definierade som en beteendemässig övergångsperiod. Sådana beteendeövergångar observeras konsekvent över olika däggdjursarter med ökad känslighet för kamrater och sociala signaler (Blakemore, denna tidskrift; Forbes och Dahl, 2005; Steinberg, 2010; Panksepp, 1981), risktagande (Laviola et al., 2003) och modning av kognitiv kontroll (Casey et al., 2008). Definitioner av ungdomar kan också rimligen grundas på gonadförändringar eftersom de är relevanta för sexuell mognad (Sisk och Foster, 2004). Argumenten som anges här är inte på något sätt uttömmande och bör inte användas avgörande, snarare som en referenspunkt.

Ett nytt utvecklingsstadium, växande vuxen ålder, uppträder mellan 18-29 år hos människor (Arnett, 2000). Definierat kulturellt, framväxande vuxenliv hos människor beskriver observationer att medan en majoritet av neurobiologiska förändringar associerade med tonåren är över, är organismen ännu inte "mogen", vilket framgår av förseningar i arbetet eller äktenskapet. Historiskt beskrev G. Stanley Hall (1904) en 'ny' mognadsperiod som beskrev tonåren ur ett socioekonomiskt perspektiv som i slutändan ledde till ökat erkännande av ett distinkt stadium. Som ett resultat har vi identifierat unika och viktiga neurobiologiska förändringar som kännetecknar tonåren. Medan denna recension huvudsakligen fokuserar på dessa neurobiologiska index för ungdomar är det viktigt att erkänna att det hos gnagararter finns en period som kan fånga framväxande vuxen ålder (mindre information finns om icke-mänskliga primater). Som diskuteras nedan visar råttor markanta förändringar mellan 40–60 dagar, men perioden mellan 60–100 dagar förknippas med en långsammare, stadig förändring som gradvis stabiliseras. Kan det här vara en ny "framväxande vuxen" -period som förtjänar forskningsuppmärksamhet snarare än ett mediefenomen för att förklara en ny kulturell förändring i utvecklade länder? Vikten av att definiera stadier är att komma fram till enighet om organismens mognadstillstånd som beskrivs för att underlätta jämförelser mellan kön och kön.

1.2 Varför har en sådan övergångsperiod?

Ur ett utvecklingsperspektiv har beteendet formats av naturligt urval för att förbereda en individ att lyckas i den sociala och fysiska världen som en vuxen, bland annat med framgång att hitta en kompis och reproducera. Denna process kulminerar under tonåren. Beteendemässigt upplever däggdjur som spänner från gnagare till människor alla en tumultuell övergångsperiod där navigering genom puberteten och minskad föräldrakontroll kombineras med ökat inbördes inflytande, sexuell konkurrens och nya beslutsfattande utmaningar (granskas av Spjut, 2000). Neuroplasticitet möjliggör ett lämpligt svar på nya miljöer och detta framgår av utvecklingen av belöning och påverkan relaterade system (Galvan, 2010). Andra utvecklingsprocesser uppvisar dock stadig ökning av kognitiv kontroll under ungdomar som underlättar beslutsfattandet (Geier och Luna, 2009; Somerville och Casey, 2010). Tillsammans ligger denna yin och yang till grund för den typiska utvecklingen, där majoriteten av ungdomar kämpar med övergången till individer från kamrater och föräldrar och framträder som självständiga, självreglerande vuxna, eftersom dessa processer uppnår balans. När dessa övergångar utvecklas normalt görs individuella anpassningar till unika miljö- och sociala styrkor. Fel i denna process resulterar dock i ett felaktigt beteende. Uppkomsten av psykopatologi kan delvis hänföras till avvikelse från den normala banan av mognad, vilket resulterar i livslånga problem med belöning och känslorelaterad behandling. Bortsett från genetiskt driven abnormitet, fel i överproduktion och beskärning av neuroner eller receptorer, dålig förfining av fiberledningsförmåga eller avmaskning av tidiga livsskador är alla sannolikt bidragsgivare. Denna översyn kommer att fokusera på dessa utvecklingsprocesser i däggdjurshjärnan, med en övergripande tonvikt på typiska snarare än atypiska (t.ex. Andersen och Teicher, 2008; 2009; Marco et al., 2011).

1.3 Ämnet av förändringen

Ett neuralt system-tillvägagångssätt ger insikt om komplexiteten hos den tonåriga utvecklingen. Som diskuteras av Paus (Paus et al., 2008), banor av olika aspekter av hjärnans funktion illustrerar tydligt hur regional och funktionell mångfald bidrar till den mångfacetterade naturen hos den ungdomliga hjärnan. I denna granskning undersöker vi vad som är känt om förändringar i utvecklingsbanor med fokus på ungdomar som beskrivs över däggdjursarter och mellan könen. Vårt ramverk är delvis baserat på den triadiska modellen, som beskrivits av Ernst och kollegor (Ernst och Fudge, 2009; Ernst och Korelitz, 2009). Den triadiska modellen roterar beteendemässiga förändringar i tre primära system, eller noder, nämligen det affectiva systemet, belöningssystemet och kognition / responsinhibering. Dessa tre olika noder arbetar tillsammans för att producera beteenden som typiserar ungdomsmognad. Varje nod har sin egen utvecklingsbana, som skapar ett ungdomssystem i ett flussläge. Slutliga beteendemässiga resultat kommer sannolikt att bero på den dominerande noden i ett givet stadium eller kan bero på en försvagad nod som misslyckas med att utföra regulatoriska funktioner. Den triadiska modellen i sin förenklade form erbjuder att förklara ungdomens överdrivna reaktivitet mot ett antal emotionella stimuli, förändringar i belöningssensitivitet och den markerade övergången i kortikal kontroll och kognitiv utveckling. Här kommer vi att använda denna ram för att beskriva detaljerade förändringar i ungdomars utveckling över arter och kön med fokus på kortikala och limbiska hjärnregioner.

2. Utförandet av en bana: Neuroanatomiska förändringar

På neuronivå är processen med ungdomshormonutveckling en av synaptisk förfining. Neuroner läggs in i början i ett innerväggsmönster av innervation i cortexen (Rakic et al., 1986). Neuroner som föddes förstärker de djupare skikten i cortexen, medan innervation av de mer ytliga skikten i cortexen uppträder senare i utveckling. Neuronal inriktning styrs av båda gliacellerna (Rakic et al., 1986; Vernadakis, 1975) och kemiska gradienter som bestäms genom neurotransmittoruttryck (Landis och Keefe, 1983; Purves och Lichtman, 1980). Neurotransmittoruttryck kan vara antingen permanent, vilket resulterar i innervation i en given region eller ektopisk, och sändare uttrycks tillfälligt för utvecklingsändamålet med vägledning. Synapser bildas när neuroner anländer i sina målområden. Komplexiteten hos prenatala och tidiga postnatala delar av denna process ses över på djupet på annat håll (Levitt, 2003; Tau och Peterson, 2010), och kommer inte att diskuteras i sådan detalj här. När ungdomar närmar sig, synapser överproduceras och förloras därefter, kallad beskärning. Beskärning är en process som inte är densamma som apoptos och cellförlust, eftersom beskärning är förfining av dendritisk förgrening och synaptiska anslutningar och apoptos är programmerad celldöd. Beskärning av synapser är ganska framträdande hos ungdomar mellan olika arter och kan kvantifieras i post mortemanalyser (Andersen och Teicher, 2004; Huttenlocher, 1979; Lewis, 1997) eller härledd från MR, där regionala förändringar i grå och vit materia präglas av ungdomar och långsamma när människor närmar sig sitt tredje årtionde av livet (Giedd et al., 1999a; Huttenlocher, 1979; Sowell et al., 2004). Även om synaptisk beskärning i sig inte tros på att i stor utsträckning påverka volymanalyser (Rakic et al., 1986; diskuteras av Giedd et al., 2008), förändringar i grå och vit materia volymer återspeglar sannolikt modifieringen av synaptiska komponenter över utveckling.

2.1. Egenskaper för överproduktion och beskärning

2.1.1. Synaptogenesis and Pruning

Processen med synaptogenes och beskärning är starkt konserverad över däggdjursarter. Tidiga post mortem mänskliga studier av Huttenlocher (Huttenlocher, 1979; Huttenlocher och de Courten, 1987) och Benes (Benes et al., 1987) var de första som demonstrerade dramatiska förändringar inom grå och vit materia under ungdomstiden. Specifikt är beskärning i skiktet 3 av den mänskliga frontkorsan ganska signifikant och ungefär 40% synapser förloras mellan 7 och 15 år. Den synaptiska markören för synaptofysin stiger till exempel långsamt mellan födelse- och 5-åldern, når en platå vid 10-ålder och faller till vuxna nivåer vid 16-ålder i dorsolateral prefrontal cortex (PFC) (Glantz et al., 2007). Detaljerad analys av synaptogenes i rhesus apa motorbarken avslöjar ett liknande mönster genom att synaptisk produktion fortsätter postnatalt och uppnår synapsnivåer som är två gånger högre än hos vuxna. Synaptogeneshastigheten saktar när apa når sexuell mognad (3 år) och sjunker sedan snabbt till vuxenivå (Zecevic et al., 1989). Jämförelsevis stiger råttsynaptiska densitetsvärden mellan 25 och 40 dagar i åldern och förblir relativt stabila därefter (Andersen och Teicher, 2004). Men inte alla åldersrelaterade volymförändringar beror på synaptisk beskärning (t.ex. dendritisk retraktion). Mer exakta cellräkningsmetoder hos råttor visar en åldersrelaterad förlust av neuroner i den primära visuella cortexen i alla lager (utom IV) hos råttor efter ungdomar (Yates och Juraska, 2008). Regionala skillnader i cellförlust, som synaptisk densitet, observeras också. Medan den visuella cortexen visar en 18-20% -förlust i celler observeras en mindre 5% cellförlust i ventromediala, men inte dorsala laterala, PFC hos råttor (Markham et al., 2007). Medan överproduktionen och beskärningen varierar mellan regioner och inom regioner (mellan olika lager), observeras processen över olika arter med regelbundenhet.

Beskärning sker övervägande vid asymmetriska synapser belägna på dendritiska spines, vilket har visats i motorcortexen (Zecevic et al., 1989), molekylärskiktet hos den hippocampala dentate gyrus och den dorsolaterala PFC (Eckenhoff och Rakic, 1991; Shepherd, 1990). Asymmetriska synapser är primärt excitatoriska, medan symmetriska synapser är mer inhiberande. Tätheten hos GABA-neuroner (den primära hämmande sändaren) förblir stabil över ålder (Brenhouse et al., 2008; Vincent et al., 1995), som parallellerar den relativt stabila populationen av symmetriska synapser på dendritiska axlar (Zecevic et al., 1989). Den underliggande mekanismen för beskärning är inte fullständigt förstådd. Nyligen analyser har emellertid delvis identifierat den genetiska reglering av beskärningen av excitatoriska synapser. Ungdomssänkningar i NRG1, en gen som är involverad i neurgulinsignalering, kan spela en roll i excitatorisk / hämmande balans och synaptisk selektion (Harris et al., 2009). Komplexin, som är presynaptiska proteiner som reglerar neurotransmittorfrisättning och är associerade med SNARE-komplexet, förändras även med ålder. Complexin 2 (CX2), en markör för excitatoriska synapser, visar ett krökformigt mönster av utveckling och platåer efter 10-ålder hos människor. Däremot ökar komplexintensiteten 1 (CX1), som är associerad med hämmande synapser, gradvis genom ung vuxen ålder i human dorsolateral PFCSalimi et al., 2008).

Även om glutamatergiska synapser förändras under tonåren, visar GABA också djupa åldersrelaterade förändringar som bär uppmärksamhet. Dessa GABA-förändringar är funktionella i naturen, medan glutamatergiska förändringar är strukturella. Initialt har GABA excitatoriska åtgärder tidigt i postnatal utveckling. GABA får sitt inhiberande inflytande genom kloridkanalutveckling som övergår under den andra veckan i livet i råttan; GABA upprätthåller denna hämmande verkan genom vuxen ålder (Ben-Ari, 2002). Denna exciterande hämmande övergång produceras av stora oscillationer i kalciumnivåer under utveckling, vilket underlättar synaptisk utveckling (Ben-Ari, 2002). Neonatal blockad av mekanismen som är ansvarig för tidig förhöjd kloridaktivitet (t.ex. Na (+) - K (+) - 2Cl (-) cotransporter [NKCC1]) producerar permanenta förändringar i kortikala kretsar vid vuxen ålder (Wang och Kriegstein, 2010). Sålunda kan signifikanta förändringar i neuronaktiviteten under denna övergångsperiod omforma den omogna kretsen permanent.

GABA-neuroner spelar en viktig roll för synkronisering av kortikal aktivitet genom ett komplext samspel mellan matematik och återkopplingsmekanismer som reglerar det spatiotemporala flödet av information mellan populationer av pyramidala neuroner (Constantinidis et al., 2002; Di Cristo et al., 2007). Dessa inhiberande verkningar av GABA mognar parallellt med utvecklingen av komplex kognitiv bearbetning (Luna et al., 2010) och ökar väsentligt under ungdomar hos människor (Lewis et al., 2004), icke-mänskliga primater (Cruz et al., 2003; Erickson et al., 1998) eller hos råttor (Tseng och O'Donnell, 2007). GABA finns främst i tre olika populationer som uttrycker kalciumbindande proteiner parvalbumin, kalbindin och kalretinin. Immunohistokemi hos dessa olika proteiner kan användas för att spåra GABA-utveckling. Till exempel stiger parvalbuminimmunoreaktiva neuroner och GABA-membrantransportören (GAT1) i den icke-mänskliga primaten gradvis, toppar tidigt i livet och förblir förhöjda till 15-månader och sedan beskärning under tonåren till vuxna nivåer (Anderson et al., 1995; Conde et al., 1996; Cruz et al., 2003). Dessutom, proteinerna som definierar GABA-ingångarna på kortikala pyramidala neuroner (t ex gephryinmärkta delar av axonets initiala segment) beskärning under tonåren (Cruz et al., 2009). GABA synkroniserar pyramidalcellinformation genom att modulera hastigheten hos olika ingångar i kortikala områdena (många glutamatergiska). Denna process framgår bäst av framväxten av högre nivåkognition som innehåller abstrakt resonemang under övergången mellan ungdom och vuxen ålder. Tillsammans bildas den omogna hjärnan huvudsakligen genom excitatorisk behandling med GABA som bidrar till denna process tidigt i livet innan det blir hämmande under ungdomar.

2.1.2 Heterosynchrony och beskärning

Heterosynkron i hjärnans utveckling hänvisar till de regionala skillnaderna i tidpunkten för beskärning under utvecklingens gång. Överproduktion och beskärning har nyligen visualiserats med strukturella avbildningsstudier (Giedd et al., 1999a; Giedd et al., 1996b; Giedd et al., 1996c; Sowell et al., 2002; Sowell et al., 2001; Sowell et al., 2004; Tau och Peterson, 2010). Gråmaterialets volymförändringar som detekterats med MR föreslår ett mönster av överproduktion och efterföljande beskärning med mognad. Dessa förändringar återspeglar övervägande synaptiska förändringar, eftersom dessa är ungefär den omyelinerade punkten hos neuronen. MR-tillvägagångssättet möjliggör longitudinell analys av flera hjärnregioner inom ett enda ämne, vilket inte är möjligt med andra tillvägagångssätt. Sådana longitudinella studier har tillhandahållit mycket tydliga kartor över vad heterosynchrony ser ut som en tidsfördröjd film (http://www.loni.ucla.edu/~thompson/DEVEL/dynamic.html). Inom cortex uppträder detta utspolningsmönster i en bakåtriktad riktning, med de tidigare utvecklande strukturerna i den sensorimotoriska cortex beskärningen först, sedan associeringskort som föregår de senutvecklande frontpolerna (Paus et al., 2008). Post mortem studier visar att beskärning inom olika skikt av de visuella, somatosensoriska, motoriska och prefrontala områdena inträffar emellertid samtidigt (Rakic et al., 1986).

Typiskt utvecklas subkortiska regioner tidigare än kortikala regioner (Tau och Peterson, 2010). Amygdala kan vara ett av de tidigare regionerna att utveckla och utvecklas på ett sexuellt dimorf sätt. I flickor visar amygdala relativt liten förändring i volymen gråmängd under tonåren, eftersom den når sin maximala volym med 4 år; hos pojkar ökar amygdala volymen gradvis till ålder 18 år med 53%. Andra regioner, inklusive caudat, putamen och cerebellum, visar en inverterad U-form i gråtämnevolymen som toppar under ungdomar med volymer som minskar med ungefär 15% (granskat (Durston et al., 2001)). Indelningar av en given struktur har också avslöjat åldersrelaterade förändringar som är ganska framträdande (Gogtay et al., 2006). Tidiga studier av hippocampus med MR visade en blygsam ökning av volymen (12%) över åldern. Reanalys av dessa data ett decennium senare avslöjar slående förändringar inom underavdelningar. Exempelvis förefaller bakre aspekter av hippocampus att överproduce och beskära grå substans i större utsträckning än de främre aspekterna (Gogtay et al., 2006; Insausti et al., 2010).

Regionala variationer som dessa föreslår olika perioder av sårbarhet mot förolämpning kan existera som inte har blivit fullt uppskattade på grund av översampling av ett visst hjärnområde (Andersen, 2003; 2005; Andersen och Teicher, 2008). Studier av effekterna av exponering för motgångar under barndomen visar en generell 12-15-minskning av hippocampal gråämnesvolymen hos människor (t.ex. Bremner et al. 1997), och framförallt har dessa analyser främst fokuserat på dessa bakre aspekter som genomgår den största utvecklingsförändringar. Heterosynkroni i utveckling inom flera nivåer av analys (t.ex. region, subregion och lager) måste beaktas när man studerar normal utveckling eller förändrad utveckling efter förolämpning.

Medan MR har varit ovärderlig för att undersöka förändringar i grå materia över hela hjärnan, ger detta tillvägagångssätt en begränsad förståelse för de dynamiska förändringar som sker inom de olika neurotransmittorsystemen. Gråmaterialmätningar speglar råa uppskattningar av synaptisk densitet som inte visar de funktionella förändringar som är uppenbara under utvecklingen, såsom de som diskuterats ovan. Analys av genuttryck under ungdomar i human post mortem-vävnad (dvs. en invasiv metod som inte är möjlig med MR) kan dock ge ytterligare ledtrådar om arten av förändringar som uppträder under denna period. Gen relaterade till neuronal utvecklingsprocess, inklusive axonvägledning, morfogenes och synaptogenes, reduceras vid tonåring hos råtta (Harris et al., 2009). Specifika exempel innefattar netriner, semaforer, neuropilin, neurexin och neurolignin. Åldersrelaterade förändringar i neurexin överensstämmer med axonuttaget som karakteriserar beskärning och parallella signifikanta minskningar i genuttryck observerat mellan 45 och 90 dagar i råttan (Cressman et al., 2010). Klusteranalys av genuttryck med mikroarray kan belysa nya gener som är involverade i ungdomaröverproduktion och beskärning. I en sådan analys grupperade generna i tre huvudsakliga funktionella kluster: ett cytoskeletalkluster (25 identifierat), ett Ras / GTP-relaterat kluster (12-identifierat) och lipidmetabolism och steroidrelaterade processkluster (13 identifierad). Cytoskeletalklustret anger nivån av anatomisk omarrangering som uppträder under tonåren, Ras / GTP-klustret föreslår vidare funktionella förändringar, medan det tredje klustret sannolikt återspeglar myeliniserings- och pubertalrelaterade förändringar. Slutligen visar ungdomstoppar i humana neurala celladhesionsmolekyler (NCAMs) proteiner att dessa gener uttrycks funktionellt parallellt med gnagarefynd (Cox et al., 2009).

Inte alla förändringar i genuttryck är relaterade till strukturella proteiner. Till exempel förändras gener som är relaterade till glukokortikoidreceptorer under tonåren (Perlman et al., 2007; Pryce, 2008). Hos människor och icke-mänskliga primater ökar och ökar glukokortikoidreceptorerna under tonåren. Isoformer i glukokortikoidreceptorer (GR) visar emellertid olika banor, med GR-isoformer GRalpha-A och 67-kDa GRalpha som toppar i småbarn och igen i sen ungdomar; Däremot toppar GRalpha-D-varianten tidigt under utveckling och minskar därefter (Sinclair et al., 2010). Dessa GR-proteiner uttrycks huvudsakligen i pyramidala neuroner, men visar övergående uttryck för vita substans-astrocyter neonatalt.

I en unik analys av 2,979-gener som kan förklara heterochrony (det vill säga dessa gener uttrycks differentiellt mellan regioner, i det här fallet dorsolaterala PFC och caudatkärnan hos människor), svarar 58% av generna för den långsammare mognaden mellan kortikala och subkortiska områdena (Somel et al., 2009). Gen analyserades också för artskillnader mellan människor och schimpanser med avseende på heterochrony och postnatal utveckling. Chimpanser delar stor homologi med människor, men har en förkortad livslängd, vilket ger ett annat tillvägagångssätt för att förstå heterochrony. I denna jämförelse avviker liknande genuttryck mellan arten vid sexuell mognad (Somel et al., 2009), med förändringar i samband med utveckling av gråmaterial.

2.1.3. Sexberoende

MRI-morfologistudier hos människor visar att män har en 9% större cerebral volym än kvinnor, med ytterligare könskillnader observerbara i de subkortiska strukturerna (Giedd et al., 1996a). Caudatkärnan är större hos kvinnor, men ytterligare skillnader observeras i ökningsgraden. Amygdalas storlek ökar snabbare hos män än kvinnor, med motsatt observerad för hippocampal storlek. Den manliga kaudaten krymper i storlek, medan kvinnlig caudatstorlek inte förändras signifikant mellan ålder (Giedd et al., 1996a). Caviness et al (Caviness et al., 1996) utförde en volymetrisk MRI-analys som visade att subkortisk förekomstnukel (neostriatum) hos kvinnor är vid vuxenvolym mellan ålder 7-11. Däremot är samma strukturer hos män av samma ålder större än deras vuxna volym och måste implicit återkallas före vuxen ålder. Vid vuxen ålder i råtta har vuxna män 18% större ventral medial PFC (mPFC) än kvinnor, vilket kan hänföras till både färre neuroner (13% i förhållande till män) och gliaceller (18%) (Markham et al., 2007). Liknande förändringar har beskrivits i råttens primära visuell cortex, där män har ~ 20% mer gråmängdsvolym delvis beroende av 19% mer neuroner än kvinnor (Nunez et al., 2002; Reid och Juraska, 1992).

Hur dessa strukturella skillnader påverkar funktionen är i huvudsak spekulation. Pruning sig tros effektivisera bearbetningen (Changeaux et al., 1976; Purves och Lichtman, 1980). När neuronala nätverk har etablerats i den mogna hjärnan är redundans inom nätverket ineffektivt och synapsar beskärs. Som diskuterats ovan antas minskningar av synaptisk densitet och cellantal öka effektiviteten vid bearbetning. Dessa strukturella förändringar parallellt med minskningar av glukosutnyttjandet (en indikator på hjärnaktivitet; diskuteras nedan i avsnitt 4.1), vilket är högre i barndomen och tonåren innan beskärning. Konsekvenserna av denna process är särskilt tydliga när den går fel. Den manliga kaudaten genomgår beskärning som är förknippad med större risk för vana och motorrelaterade störningar, inklusive Tourettes syndrom och hyperaktivitetsstörning med uppmärksamhetsunderskott (Teicher och Andersen 1995). Regioner i samband med vana kommer sannolikt att bli strömlinjeformade med mognad; andra regioner som är involverade i nya föreningar och minne som ständigt uppdateras får inte beskäras i samma utsträckning (Teicher et al. 1995). Färre neuroner i vilken region som helst, inklusive mPFC, kommer sannolikt att öka effektiviteten vid bearbetningshastigheten.

Sexskillnader kan organiseras tidigt i livet av gonadala hormoner som formar den omogna hjärnan (nyligen recenserad i Viveros et al., 2010). Under nyföddperioden bidrar omvandling av androgener till östrogen genom neural aromatas till effekterna av gonadala steroider på hjärnans funktion, inklusive sexuell differentiering genom att "maskulinisera" kvinnans hjärna (MacLusky et al., 1994). Tidigt uttryck av högaffinitets androgenbindande ställen och metaboliska enzymer återfinns vid tidig utveckling i hypotalamus-, amygdala-, dorsolaterala och orbitala PFC- och somatosensoriska cortex (i den icke-mänskliga primaten: Clark et al. 1989; råtta: Reid och Juraska, 1992)). Aromatiseringen av testosteron i hjärnan gör det mer komplicerat att bestämma vilket könshormon som är ansvarigt för könsskillnader. Experiment som använder icke-aromatiserande androgen, 5a-dihydrotestosteron (DHT), hjälper till att analysera dessa steroidala effekter, men sådana användningar är begränsade till studier av lägre arter eller kromosomala abnormiteter.

I naturliga experiment som involverar kromosomal abnormitet XXY (t.ex. Klinefelters) har dessa individer reducerat gråämnen i insula, temporal gyri, amygdala, hippocampus och cingulate-områden (Giedd et al., 1996a). Nyare karakterisering hos människor rapporterar att den totala gråmängden var negativt associerad med östradiolnivåer hos flickor (r = -0.32) och positivt med testosteronnivåer hos pojkar (r = 0.32) (Peper et al., 2009). Regionala skillnader för hormonella effekter existerar emellertid, såsom starka relationer mellan de sämre frontala gyrus- och östrogenhalterna hos flickor (r = -0.72). Dessutom har manipuleringar av androgener tidigt i livet funktionella konsekvenser för kortikal funktion. Exempelvis är objektdiskriminering, en uppgift associerad med PFC, bättre hos normala ungdomar och androgenexponerade kvinnor relativt normala honor (Clark och Goldman-Rakic, 1989). Däremot ökar pubertalets ökning av könshormonnivåer försvagad prepulsinhibering, vilket kan medieras av organisatoriska effekter på subkortisk dopaminfunktion (Morris et al., 2010).

Knappstudier tyder på att neonatal östrogen undertrycker neuronal överproduktion hos kvinnlig ventromedial PFC (inklusive prelimbiska och infralimbiska regioner) (Juraska och Markham, 2004; Markham et al., 2007), vilket står i kontrast till tidigare rapporter om östrogens förmåga att stimulera omfattande arborisering i andra hjärnregioner såsom hippocampus hos vuxna (Hajszan et al., 2009; Toran-Allerand, 1996). Prepuberal ovariektomi minskar neuronal densitet hos kvinnor, vilket kan förklara lägre gråmängder hos kvinnor (Nunez et al., 2002). Stigande nivåer av testosteron under pubertetshjälp vid beskärning av dendriter inom adolescent manlig amygdala (Zehr et al., 2006). Tillsammans tyder dessa studier på att gonadala hormoner spelar en komplicerad roll i att skulptera den ungdomliga hjärnan.

2.2. Överproduktion och beskärning av receptorsystem

2.2.1 Överproduktion av monoaminreceptorer

Överproduktionen och beskärningen av receptorsystem är mer komplex i jämförelse med synaptiska förändringar och två vågor av åldersrelaterade förändringar i densitet uppträder. Ett antal neurotransmittorsystem, inklusive dopamin (Gelbard et al., 1990; Kalsbeek et al., 1988; Lankford et al., 1988; Todd, 1992), norepinefrin (Feeney och Westerberg, 1990; Kline et al., 1994) och serotonin (Kuppermann och Kasamatsu, 1984; Lauder och Krebs, 1978; Whitaker-Azmitia och Azmitia, 1986) har åldersbegränsade trofiska roller i hjärnan. Ektopiskt uttryck av olika receptorsubtyper under den tidiga utvecklingen efter tidig utveckling är associerad med ökad synaptisk spridning, axonal tillväxt och synapsbildning. Exempelvis sker ektopisk expression av serotonin 5-HT7-receptorer inom hippocampus kort under de två första veckorna av livet hos råtta (Louiset et al., 2006; Vizuete et al., 1997). På liknande sätt finns serotonintransportören (5-HTT) på icke-serotonerga neuroner embryonalt i kortikala och striatala neuroepithelia och sensoriska thalamidvägar postnatalt vid P0-P10 (Zhou et al., 2000). Övergående uttryck av 5-HTT och den vesikulära monoamintransportören (VMAT) observerades också i sensoriska kraniala nerver, i hippocampus, cerebral cortex, septum och amygdala (Lebrand et al., 1998). Dessa transporters och / eller receptorer tros ge vägledning för neuronal innervation. Effekterna av trofiska neurotransmittorer är koncentrationsberoende (Mazer et al., 1997), vilket tyder på att baslinjenivåerna är väsentligt viktiga för effektens art. Liknande ektopisk receptoruttryck observeras också i vitämne. Till exempel observeras noradrenerg receptor a2 i omogna vita substanser i råttan (Happe et al., 2004). Men inte alla receptordryck spelar en trofisk roll.

En andra våg av receptors överuttryck uppträder under ungdomar, under vilka receptorer och signalmekanismer visas en inverterad U-formkurva för utveckling som resulterar i expressionsnivåer som uthärdar i vuxenlivet. I motsats till ektopisk transientuttryck som är praktiskt taget frånvarande vid vuxen ålder, ökar dessa populationer av receptorer gradvis, topp och nedgång under mognad. En granskning av förändringar hos adolescentreceptorer finns i Tabell 1, med betoning på receptorer inom limbiska och kortikala regioner. Tidsåtgången för överproduktion och beskärning är regionalt beroende (Andersen et al., 2000), och observeras i en stor mängd markörer. Olika receptorsystem innefattar: dopamin, serotonin, norepinefrin, glutamat, GABA, neurotensin, endokannabinoid och kolinerg (Andersen et al., 2000; Eggan et al., 2010; Lidow et al., 1991). I rhesusapa, Lidow et al (Lidow et al., 1991) har visat att densiteten hos receptorer utvecklas i samverkan med synaptogenes.

Om vi fokuserar vidare på mikrokretsar för att undersöka åldersrelaterade fördelningar av receptorer, tyder de senaste resultaten på ännu mer komplexa förändringar under tonåren. Receptorfördelningen i sig förändras mellan olika neuronala fenotyper. D1-dopaminreceptorer tycks exempelvis inte ändra deras expressionsnivå signifikant mellan efter-avvänjningsålder till vuxen ålder på GABAerga neuroner (Brenhouse et al., 2008; Vincent et al., 1995). I motsats härtill uppträder överproduktionen och beskärningen av D1-receptorer signifikant på glutamatergiska utgångssignaler (Brenhouse et al., 2008). Specifikt är endast 2% av dessa glutamatergiska projicer D1 immunoreaktiva hos unga råttor, som stiger till 44% vid P40 och faller ner till 6% med mognad vid P100. Huruvida andra receptorer visar differentialuttryck på andra neuronella subtyper under tonåren måste undersökas. Tabell 1 ger information om andra förändringar i receptorklasserna, men identifiering på specifika neuronala typer är vanligtvis inte känd. D2-receptorer hämmar däremot aktiviteten hos GABA-internuroner med snabb spikning efter puberteten (O'Donnell, 2010; Tseng och O'Donnell, 2007). Dessa neuroner är viktiga för att effektivt integrera flera ingångar i realtid. Således förändras receptordistributionen inom mikrokretsarna och deras funktionella kapacitet dramatiskt under tonåren.

2.2.2 Sexberoende

De tidigaste bevisen för könsskillnader i receptordryck kommer från en human PET-studie där DA- och 5HT-receptordensiteten minskar mer hos män än kvinnor från 19-30 år (Wong et al., 1984). Vi har också visat könsskillnader i striatum under yngre åldrar av ungdomar, med honor som visar mindre receptoröverproduktion och mindre beskärning (Andersen et al., 1997). T.ex. ökade densiteten hos D2-receptorerna 144 ± 26% hos män kontra 31 ± 7% hos kvinnor mellan 25 och 40-dagar i råttan. På liknande sätt var receptorns beskärning mycket större hos män än kvinnor och inträffade mellan 40 och 120 dagar (vuxna). D1 striatalitet minskade 34 ± 4% hos män, men med endast 7 ± 8% hos kvinnor. För kärnan accumbens var den manliga och kvinnliga D1-receptorensitetskurvan parallell efter 40-åldersdagar, var och en demonstrerade ett litet dopp vid 80-dagar. Könskillnaderna i D1-receptordensiteten kvarstod dock vid P120, där D1-receptorer var 57.8 ± 21.2% större hos män än kvinnor. Sammantaget fanns det ingen könsmässig skillnad i D2-densitet i kärnans accumbens. Den striatala könsskillnaden var emellertid inte möjlig för gonadalhormonmanipulering under ungdomstiden (Andersen et al., 2002). Gonadektomi strax före överproduktion av D1 och D2-receptorn modulerade inte den totala densiteten under tonåren; inte heller gonadektomi tidigare i livet. Dessa resultat tyder på att peripubertal exponering för testosteron inte stimulerar överproduktion av dopaminreceptor, och östrogen undertrycker inte överproduktion i allmänhet. Begränsningar av analysen kan ha uteslutit observation av könsberoende förändringar. Medan autoradiografi är väl lämpad för kvantifiering av receptordensitetsförändringar av en region övergripande, misslyckas denna teknik att avslöja vilken population av neuroner som uttrycker dessa receptorer. Således kvarstår möjligheten att könsberoende förändringar, och deras hormonella känslighet, inträffar på olika populationer av neuroner som ännu inte har karakteriserats.

Denna översyn kommer inte att fokusera på de funktionella konsekvenserna av dessa receptorändringar, såsom de som undersöker responsivitet mot receptorspecifika agonister eller antagonister. Det är emellertid viktigt att notera att könsskillnader i signalmekanismer påverkas av gonadala hormoner och även genomgår utvecklingsförändringar under tonåren (Andersen et al., 2002; Kuhn et al., 2001).

3. anslutningar

3.1. Specifik innervation av neurotransmittorsystem

I det här avsnittet diskuterar vi hur specifika neurotransmittorsystem intar en given hjärnregion. Innervation börjar prenatalt, men fortsätter aktivt i ungdomstiden och vuxenlivet. Men de flesta studier omger karaktäriserande ungdomar och antar att innervation fortskrider linjärt. Mänskliga post mortemstudier av anslutning är nästan omöjliga att genomföra, eftersom hjärnvävnadsresurscentra vanligtvis dissekerar hjärnvävnader i mindre områden som förhindrar spårning av spår. Upplösningen av MRT tillåter inte spårning av specifika neuronala populationer kommunicera med varandra (annat än via traktografi, som bedömer både myelin och axonkaliber samtidigt). Transporter täthet används ofta som en indikator på innervation mönster (t.ex. (Moll et al., 2000)). Transportdensiteter kan emellertid variera oberoende av innervation och kan därför inte vara idealiska för sådana ändamål.

Baserat på de få djurstudier som använder standardspårningsmetoder för att karakterisera ungdomar, visar vissa en linjär progression av innervation över mognad (t.ex. (Brenhouse et al., 2008; Brummelte och Teuchert-Noodt, 2006; Cunningham et al., 2002; Erickson et al., 2000), medan andra (Cressman et al., 2010; Rios och Villalobos, 2004) visar ett inverterat U-formmönster. Vi har observerat en linjär progression av innervation av lag V-glutamatneuroner i medial PFC i kärnans accumbenskärna mellan 25, 44 och 100 dagar i råttan (Brenhouse et al., 2008). I en studie av Cunningham och kollegor (Cunningham et al., 2002) fanns också ett linjärt innerveringsmönster i de glutamatergiska förbindelserna mellan amygdala och PFC, som fortsätter från födsel till sen ungdom / ung vuxen ålder (60 dagar i åldern) i råttan. Åldersskillnader i synaptiska kopplingar är också kvalitativa. Exempelvis bildade glutamatneuroner axodendendritisk (36.5%), axo-spinous (7.7%) och axo-somatiska synapser (5.8%) på GABAergic neuroner, men 17.3%, 30.8% och 1.9% på icke-GABAerga neuroner. Bildandet av dessa kontakter följde i allmänhet ett krökformat mönster över åldern.

I motsats härtill visar vissa innerveringsmönster icke-linjära kurser i deras bana. Exempelvis förblir de mediala PFC (både prelimbiska och infralimbiska regioner) prognoser mot den basolaterala amygdala stabil mellan 25 och 45 dagar i råttan, men minskar med ungefär 50% mellan 45 och 90 (Cressman et al., 2010). Liknande resultat observeras hos möss. Afferenter från dorsalmedialtalamusen till den främre cortexen ökar till 13-åldersdag, följt av en minskning av 67% under den tredje veckan i livet, när de gradvis ökar till ungdomar och stabliiseras (Rios och Villalobos, 2004). Den första överproduktionsfasen av innervation har kopplats till den funktionella organisationen av lag III-neuroner, vilket tyder på att synaptogenes av glutamatinmatningsdrivenhet. Dopaminneuroner följer ett jämförbart mönster av innervation i primatcortexen (områdena 4, 9, 46): Dopaminerga axoner i skikt III ökade tre gånger före 5-7 månader, utan märkbar förändring i lager 1 och V (Erickson et al., 1998). Märkta varicosities fortsatte att öka och nåde en topp (sex gånger större än hos de yngsta aporna) hos djur 2-3 ålder (ungdom) innan de sjönk till stabila vuxna nivåer (Rosenberg och Lewis, 1995; Woo et al., 1997). Gerbils visar ett liknande mönster. Dopamin innervation i amygdala ökar de första tre veckorna i livet i gerbils, innan en liten nedgång i densitet under tidig ungdom som stabiliseras till sen vuxen ålder (Brummelte och Teuchert-Noodt, 2006). Således är det sannolikt (och särskilt inte tillräckligt täckt av denna översyn) att andra neurotransmittorsystem visar liknande förändringar i innerveringsmönster.

I detta skede är det oklart varför olika mönster av innervation (t.ex. linjär mot inverterad U-formad) förekommer i olika kortikala skikt (Figur 2). Den första möjligheten ligger i urvalet av åldrar, där kritiska diskontinuiteter kan existera som inte var tillräckligt karakteriserade. Den andra möjligheten ligger i naturen / funktionen i regionen som är innerverad. Vi har tagit upp denna fråga tidigare i samband med dopaminreceptorer (Teicher et al., 1995) och andra för innervation (Erickson et al., 1998). Specifikt kan olika regioner som är involverade i funktioner som kräver kontinuerlig uppdatering dra nytta av linjära ökningar som förekommer relativt tidigt i livet (före ungdomar). I motsats härtill är regioner som är involverade i lärandet av en livslång funktion, såsom en vana, gynnad av effektivisering som hör samman med beskärning. Den tredje möjligheten är att innervation visar åldersspecifika mönster i den laminära organisationen, med skikt III i cortex som visar en inverterad U-form och de djupa och ytliga skikten visar ett mer progressivt mönster. Sammantaget hjälper den unika anslutningen i inneboende och extrinsiska afferenter kritiskt hjälpmedel i skulpturala nervkretsar under ungdomar (Benes, 2009).

Figur 2

a) Ritningar av kortikal laminering i vertikal tvärsnitt av Santiago Ramon och Cajal efter Nissl (vänster, mitten) i en vuxen och Golgi-färgning (höger) i ett 1½-månad gammalt spädbarn. B) Synaptiska förändringar som inträffar under övergångarna .

3.2.1-myelinering

Under hela utvecklingen härrör mycket av den totala ökningen i hjärnvolymen från den markerade myelinering av fibervägar (Benes et al., 1994). Myelinering ökar hastigheten på informationsutbyte och är åtminstone delvis ansvarig för uppkomsten av den rika däggdjursbeteenderepertoaren (Fält, 2005). Myelinering i människans hjärna skiljer sig efter kön och region (Benes et al., 1994; Giedd et al., 1999b). Myelinering ökar gradvis med mognad i båda könen, baserat på studier efter mortem (Benes et al., 1987) och MR-studier som analyserar sådana förändringar genom att segregera vit och grå substans (Paus et al., 1999) eller genom användning av diffusionstensoravbildning (DTI) (Paus et al., 1999). Majoriteten av det som är känt om utvecklingsförändringar i myelinering har baserats på studier av corpus callosum, det största myelinområdet i hjärnan (t.ex.Keshavan et al., 2002; Teicher et al., 2004)). Till skillnad från förändringar i grå substans fortsätter ett rostralt - kaudalt mönster av vit substans att öka corpus callosal storlek till ung vuxen ålder (Giedd et al., 1996a). Åldersrelaterade förändringar sker i den bakre delen (Paus et al., 1999). Andra vita substansområden, nämligen den inre kapseln och den vänstra bågformiga fasciculusen, fortsätter att myelinera med mognad. Fördröjd myelinering av frontokortiska samband som inträffar under andra och tredje decenniet hos människor kan vara associerad med ökad beteendereglering och impulskontroll som uppträder efter ungdomar (Luna et al., 2010; Paus, 2005).

DTI kapitaliserar på uppskattningar av vattenrörelsen, genom mätningar av medel diffusivitet (MD) och fraktional anisotropi (FA). Inom en given voxel varierar FA-åtgärderna från 0 (perfekt isotropisk diffusion) till 1 (perfekt anisotropisk diffusion) och bestäms av fiberdiametern och densiteten, koherensen och myeliniseringsgraden (Basser och Pierpaoli, 1996). FA undersöker graden av riktning av vattendiffusion. Vattenrörelse i en enda riktning, som vad som sker längs ett avstånd, har ett högre FA-värde. En omfattande karaktärisering av hur MD och FA förändras över ålder (5-30 år) i olika hjärnregioner finns i rapporter från Lebel et al (Lebel et al., 2008) och Qiu et al (Qiu et al., 2008). Av de regioner som kännetecknas av Liebel et al., Förekommer den mest djupgående förlusten av MD i kaudatkärnan under ungdomar, medan corpus callosums splenium når sin fulla förlust (~ 8%) före 15-ålder. FA-måtten speglar emellertid mer än myelinisering och inkluderar uppskattningar av skillnader i själva fiberbanans natur (t.ex. relativ inriktning av enskilda axoner och deras packningsdensitet); Paus, 2010). Därför måste beräknade förändringar i myelinering baserat på FA-åtgärder ta hänsyn till både myelin- och axondiameter. Förhållandet `g '(axondiameter: axondiameter + myelinhöljets tjocklek) har utvecklats för att ta hänsyn till både axondiameter och fiberdiameter. Eftersom både axondiameter och myelintjocklek påverkar ledningshastigheten men inte ökar i samma grad efter puberteten kan förhållandet `g 'bättre spegla utvecklingsförändringar i vit substans och konduktivitet (Paus och Toro, 2009). Att beräkna graden av myelinering och dess relation till axonal diameter kräver elektronmikroskopi. I råtta visar icke-förspända stereologiska åtgärder att antalet glialceller förändras på ett regionalt beroende sätt. Glia cellnummer är stabilt i det ventromediala PFC mellan ungdom och vuxenliv, men ökar nästan 40% med mognad i dorsalt PFCMarkham et al., 2007). Således återspeglar förändringar i DTI både glia och axonal diameter förändringar.

Ett alternativt sätt att bestämma förändringar i myelinering är att undersöka genuttryck. I överensstämmelse med mer raffinerade anatomiska mätningar ökar generna som är förknippade med myelinering också uttryck under ungdomar hos människor (Harris et al., 2009). Till exempel ökar gener inklusive MBP (myelinbasprotein), MOG (myelin-oligodendrocyt-glykoprotein) och MAG (myelin-associerat glykoprotein) deras uttryck med mognad. Medan MBP och MOG är relaterade till strukturella förändringar i myelin är MAG involverad i koppling av axonal kaliber (aktivitet) med myeliniseringsgraden (Yin et al., 1998). Sammantaget ökar vitämnesdensiteten på ett progressivt, linjärt sätt som står i motsats till den inverterade U-formen av gråmaterialmognad som typiskt kännetecknar tonåren.

3.2.2 Sexberoende av myelinering

Könsskillnader uppstår vid myelinisering och observeras vid puberteten. Flera studier visar signifikanta ökningar av myelinering av flera hjärnregioner under ungdomstiden till vuxen ålder hos män, men inte kvinnor (Blanton et al., 2004; Leussis och Andersen, 2008; Paus, 2010). Snarare förefaller myelinering förekomma tidigare hos kvinnor. Könskillnader i human hippocampalmyelinering förekommer till exempel efter 5-ålder, med i genomsnitt 37% större grad av myelinering hos kvinnor än män (t.ex.Benes et al., 1994). Liknande könsskillnader observeras över arter (t.ex. människor, råttor (Kodama, 2008)). Vid vuxen ålder är myelinering i corpus callosum större hos män, även om kvinnor har färre gliaceller som bidrar (Nunez och Juraska, 1998; Kim et al. 1997). På liknande sätt har rått PFC 15% mindre glia celler hos kvinnor än män vid vuxen ålder, vilket kan bidra till könsskillnader i volymen i den regionen (Markham et al., 2007).

När DTI-analyser är uppdelade i banor av FA och MD finns olika profiler mellan åtgärder, över kön och över hela regionen (Asato et al., 2010). Fiberkanalerna i den bågformade fasciculus (som förbinder Wernickes område och Brocas område) och den underlägsna fronto-occipital fasciculus (som förbinder sensorimotoriska och frontala regioner) visar ökad FA hos tjejer, men minskad FA hos pojkar mellan 6–20 år. ; inga könsskillnader observerades för MD (Ashtari et al., 2007; Schmithorst et al., 2008). Dessa förändringar har varit relaterade till IQ och förhöjd verbal behandling hos tonåriga kvinnor över män (Ashtari et al., 2007; Schmithorst et al., 2005). Däremot misslyckas andra områden med den förväntade åldersrelaterade ökningen i FA, medan MD minskade (Eluvathingal et al., 2007). Åtgärder som speglar en ökning i FA i avsaknad av förändringar i radiell diffusivitet (ett eventuellt demyeliniseringsindex) kan indikera en övergång från minskad svaghet till större axonalfiberorganisation (eller rakare fibrer) under sen ungdom (Ashtari et al., 2007). Effektivare bearbetning skulle vara det förutspådda resultatet av sådana förändringar.

Testosteronnivåer är relaterade till `` g '' -förändringar hos mänskliga män (Perrin et al., 2008). G-förhållandet ökar hos män, men förblir oförändrat hos kvinnor (Paus och Toro, 2009). Axonal kaliber förändras under utveckling och kan förklara en ökning av DTI hos män, medan kvinnliga förändringar i DTI bättre kan återspegla myelinering (Perrin et al., 2009) Grundstudier visar att kvinnlig corpus callosum är känslig för pubertetshormoner, och ovariektomi vid 20-ålder i råtta minskar antalet myelinerade axoner jämfört med kontroller (Yates och Juraska, 2008); Det totala antalet axoner i denna studie påverkades inte, vilket tyder på att dessa förändringar berodde på förlust av myelin och inte celler. En möjlig förklaring är att könskillnader existerar i överlevnadstiden för oligodendrocyter, där celler dör tidigare hos tonåriga kvinnor än män (Cerghet et al., 2006). Andra möjligheter inkluderar östrogena effekter som modulerar andra gonadala hormoner (t.ex. progesteron), stressrelaterade hormoner eller till och med tillväxtfaktorer som i sin tur påverkar myelinering (diskuteras i Yates och Juraska, 2008). Ytterligare forskning kommer att fylla i de saknade mekaniska luckorna i hur östrogen modulerar myelinering.

Vi börjar bara förstå hur synaptogenes och pruning interagerar med myeliniserande processer och hjärnfunktion för att forma adolescent beteende (Paus et al., 2008). Myelin spelar en viktig roll i utvecklingen, men viktigare, i att samordna hastigheten på olika insatser från olika avstånd till en viss region. Synkron signalering är avgörande för normal utveckling för att fortsätta (Fält, 2005), med förändringar i myelinering inblandade i ett antal psykiska sjukdomar.

4.0. Funktionella förändringar utveckling

Denna översyn har täckt strukturella förändringar som sker under barndomen till vuxna övergångar, men funktionella förändringar kan visa sina egna mönster. Den mogna hjärnan använder sin utvecklande struktur och resurser (t.ex. glukosmetabolism) för att kommunicera mellan och inom strukturer för att påverka beteendet. Hur hjärnregionerna differentiellt aktiveras som svar på en given stimulans kan också berätta hur de är sammankopplade funktionellt. I det här avsnittet refererar "funktionell anslutning" till MRI med de korrelationsförhållanden som finns mellan två regioner.

4.1. Energianvändning

De ovan beskrivna morfologiska förändringarna föregås typiskt av funktionella förändringar i hjärnan. De ursprungliga studierna om funktionella förändringar använde PET-avbildning av glukos för att kartlägga energianvändningen i en tvärsnittsdesign (Chugani, 1998; Feinberg, 1988). Glukosutnyttjande hos människor når vuxna nivåer med två års livstid (Chugani et al., 1987) men stiger sedan vid 4-5 år och upprätthåller denna platå fram till 10 år före beskärning av ~ 50% efter 16-18 ålder (Chugani, 1998). Gen relaterade till glukosmetabolism, t.ex. genacyl-coA-dehydrogenas (ACADSB), uttrycks i höga nivåer under tonåren, även om deras funktionella betydelse inte är känd vid denna tidpunkt (Harris et al., 2009).

Andra markörer av hjärnaktivitet som undersöker hjärnmetabolism, såsom n-acetylaspartat (NAA, en markör för neuroner och processer), fosfokreatin (PCr, energidynamik) och membranfosfolipidmetabolism (med tillverkare sPME och sPDE) har undersökts med magnetiska resonansspektroskopisk avbildning (MRSI) för att ge ett icke-invasivt utvecklingsindex. Förändringar i dessa markörer präglades av axiella skivor i hjärnan mellan män och kvinnor 6-9.5, 9.5-12 och 12-18 år i n = 106-ämnen (Goldstein et al., 2009). Jämförelser mellan 6-9.5 åringar till 12-18 åringar visar ingen skillnad i NAA, vilket tyder på inga signifikanta neuronförändringar. Denna observation är i direkt kontrast till välkännet neuronförlust bestämt genom direkt mätning i post mortem vävnad (t.ex. Huttenlocher, 1979). NAA ger emellertid acetat för olidgodendrocyter som är ansvariga för myelinproduktionen. Sålunda kunde ingen nettoförändring i NAA över ungdomsutveckling återspegla en balans mellan neuronförlust och ökad myelinering. PCr reducerades i yngre åldersgruppen, men höjningar i procent av grå substans och sPME / sPDE-förhållanden, vilket återspeglar membranfosfolipidomsättningen, var högre. PCr och procent grå substans var högt korrelerade med ålder, men NAA, sPME, sPDE och sPME / sPDE var inte. Även om vissa potentiella förändringar kan ha blivit missade genom att kombinera män och kvinnor, tyder dessa data på att MRSI inte visar avgörande åldersrelaterade metaboliska förändringar.

4.2 Funktionell anslutning som definierad med MR

Funktionell anslutning är ett annat tillvägagångssätt som används för att visa temporära interrelationer mellan aktiveringsområden under viloläge eller under en fMRI-uppgift (Fair et al., 2008; Supekar et al., 2009; Thomason et al., 2009; Zuo et al., 2010). Kartor över funktionell anslutning kallas även connectomas (Biswal et al., 2010), med applikationer till fMRI som representerar en ny applikation av detta fält (Lichtman och Sanes, 2008). Detta tillvägagångssätt ger viss inblick i utvecklingen av ungdomar i hjärnan, även om det begränsas av vissa observationer att 'funktionell anslutning' observeras i områden som saknas sanna anatomiska kopplingarHoney et al., 2009; Koch et al., 2002). Vilamod fMRI baseras på observationer att spontana lågfrekventa (<0.1 Hz) fluktuationer med stor amplitud förekommer (Biswal et al., 2010). Metoder för att förstå funktionell anslutning inkluderar fröbaserad (där en startpunkt identifieras manuellt för att identifiera en startpunkt), oberoende komponentanalys (ICA) och frekvensdomänanalyser. Funktionell utveckling av olika hjärnsystem inkluderar kombinationen av minskande kortdistansanslutningar (dvs. segregering) och ökande långdistansförbindelser (dvs. integration) (Fair et al., 2007; Stevens et al., 2009). Med andra ord går utvecklingen från ett lokalt till ett mer distribuerat nätverk, eftersom olika regioner blir mer sammankopplade (Fair et al., 2009). Denna sammankoppling är inte synkron men snarare enskilda regioner blir anslutna och sedan sammankopplade (Supekar et al., 2010).

Funktionella anslutningsstudier av vilande fMRI visar att ett "standardnätverk" finns i hjärnan när det inte aktivt behandlar information. Standardnätverket består av den bakre cingulära cortexen, mPFC, mediala temporala lobes och vinkelgyrus. Dessa strukturer visar koherenta lågfrekvensoscillationer (0.1 Hz) när individen befinner sig i ett lugnt vilodillstånd. Eftersom hjärnan blir mer integrerad mellan regionalt mellan barndom och ungdomar (Fair et al., 2008), ökar anslutningen inom standardnätet under denna övergång (mellan 9-12 år; Broyd et al., 2009). Standardnätverket har antagits för att spela en roll i kreativitet, medan en reduktion inom standardnätet har associerats med schizofreni och autism.

Andra funktionella nätverk finns dock säkert i hjärnan. I en studie som jämförde unga ungdomar (medelålder 12.5 ± 0.51 [SD] år) identifierades 22.2 huvudsakliga funktionella nätverk för unga vuxna (1.67 ± 13 [SD] år) i blandade könsgrupper (Jolles et al., 2010). Av dessa nätverk visade åtta ökad aktivitet mellan kortikala regioner under tonåren, två visade ingen skillnad i aktivitet och tre associerades med grundläggande visuella eller sensorimotoriska funktioner (dvs. sensimotoriska, visuella system och ventrala strömnät) och visade mindre aktivitet under tonåren än ung vuxen ålder. Identifiering av dessa nätverk kommer nu att underlätta framtida undersökningar av varför de visar åldersrelaterade förändringar.

5. Funktionell utveckling av kretsar

Under tonåren är dramatiska förändringar i beteendet knutna till åldersrelaterade förändringar i hjärnan. Omfattande recensioner av ungdomsbeteenden finns på andra håll (Spjut, 2000), men vi presenterar en kort översikt över hur specifika förändringar i funktionell behandling under tonåren kan förklara några av dessa beteenden. Inom orkestrering av att bygga en hjärna har varje region sin egen utvecklingstid av mognad (Tau och Peterson, 2010). I allmänhet mognar kortikala områden senare än subkortiska områden, såsom diskuterats ovan. Utvecklingsfördröjningar eller förebyggande utveckling inom enskilda noder av neuronal nätverksbildning kommer sannolikt att initiera en dominoliknande kedja av utvecklingshändelser som förändrar banan hos flera hjärnregioner (Ernst och Fudge, 2009; Haber och Rauch, 2010). Från detta perspektiv kommer longitudinella studier att vara till hjälp vid bestämning av sekvensen för regionala hjärnförändringar, eftersom olika kaskader av händelser utvecklas (Gogtay et al., 2006; Sowell et al., 2004). Till exempel Shaw och kollegor (Shaw et al., 2007) har visat att cortical utveckling lags hos barn med ADHD i förhållande till sina kamrater, men upptar efter vuxen ålder. I motsats härtill är barndomsuppkomsten av schizofreni associerad med tidigare regressiv beskärning än observerad hos typiska barn (Rapoport et al., 1999). Studier som dessa är viktiga för att spåra sjukdomsförloppet, men samtidigt markera utvecklingsfönster som kan vara mer eller mindre mottagliga för yttre påverkan.

Uppkomsten av psykopatologi under ungdomstiden i de överordnade domänerna av belöning- och påverkanrelaterad behandling är inte en slump. Med tanke på antalet dramatiska förändringar som inträffar under denna period, processer som antingen går fel eller var missgynnade tidigare i livet och avmaskas av dessa förändringar (Andersen, 2003; Andersen och Teicher, 2008; Weinberger, 1987; Laviola et al., 2003) kommer att manifesteras under denna period. Betydelsen av att avgränsa och manipulera känsliga perioder ligger i att förstå negativa konsekvenser på utvecklingsprocesser. Dessutom har många sjukdomar en grund i neurodevelopmental processer som är borta felaktiga. Tidig exponering mot motgång är en hög riskfaktor för ett antal sjukdomar. Epidemiologiska studier har till exempel visat att exponering mot motgångar resulterar i en högre förekomst vid större depressiv sjukdom (Anda et al., 2006; Anda et al., 2002; Chapman et al., 2004), borderline personlighetsstörning, drogmissbruk (Andersen och Teicher, 2009) och självmord, med depression som de vanligaste vuxna följderna av tidigt missbruk (Putnam, 2003; Zisook et al., 2007).

5.1. Funktionell utveckling av affektiva kretsar

Den funktionella utvecklingen av kretsar och system i hjärnan är komplex, med många rörliga bitar att sätta ihop. Som ett sätt att närma sig utvecklingskretsar ger vi följande översikter eftersom de relaterar till både påverkan och belöningen under ungdomstiden. Dessa tillvägagångssätt omfattar inte de otaliga och viktiga studier som undersöker beteendemässiga och farmakologiska övergångar som uppträder under ungdomar, men är inriktade på studier som har neuroanatomiska relationer vid deras rot.

Mycket av mänskligt beteende och motivation härrör från tidigare förvärvade föreningar mellan givande eller aversiva stimuli och de sammanhang där de förekommer (Cardinal et al., 2002). Dessa kraftfulla, lärda föreningar driver vårt nuvarande och framtida beteende (Cardinal et al., 2002) och sker genom Pavlovian-konditioneringsmekanismer (Rosenkranz et al., 2003). Information om miljö och känslor behandlas inom basolateral amygdala (BLA) (Grace och Rosenkranz, 2002), som bildar kraftfulla föreningar mellan stimuli som förutsäger förekomsten av ett aptitligt eller aversivt resultat och producerar "påverkan" inom BLA (Cardinal et al., 2002; Laviolette et al., 2005; Schoenbaum, 2004; Se et al., 2003). Att svara på en given stimuli behöver emellertid vara specifik och lämplig när det gäller humör, känslomässig betydelse eller uppmärksamhet när det gäller val (Paus et al., 1996). Denna process sker i PFC (Cardinal et al., 2003; Rebec och Sun, 2005; Schoenbaum, 2004; Ventura et al., 2007). Noradrenerga och dopaminerga receptorer i PFC medlar reglering av uppmärksamhet, beteende och känslor genom att stärka nätverksförbindelser mellan neuroner med delade ingångar (Arnsten, 2009). Inom mPFC bearbetas informationssäkerhet för att reglera vald uppmärksamhet.

Sålunda vidarebefordras information från BLA till mPFC genom glutamatergiska utsprång (Bechara et al., 1999; Laviolette et al., 2005; McDonald och Pearson, 1989), där det behandlas för salience (Schultz, 1998) och fel som är relevanta för att förutsäga framtida resultat (Falkenstein et al., 2000; Pris, 1999). Som ett resultat kan stimuli som förutsäger ett aversivt resultat besvaras på ett lämpligt adaptivt sätt (Pezze et al., 2003). Denna funktion utförs av dopaminerga signaler i mPFC (Jackson och Moghaddam, 2004), som kodar ytterligare information om salience och nyhet med känslomässig information (Cardinal et al., 2002; Milad och Quirk, 2002) för att påverka målinriktat, motiverat beteende. MPFC skickar denna information till kärnan accumbens direkt (Goto and Grace, 2005; Voorn et al., 2004) eller indirekt via amygdala. Därefter påverkar den resulterande aktiviteten inom mPFC direkt eller indirekt det motiverade beteendet i kärnans accumbens.

Omogen behandling mellan amygdala och PFC har föreslagits för att ligga till grund för den fördröjda uppkomsten av affektiv sjukdom fram till ungdomar (Ernst et al., 2006). Inom den triadiska modellen som föreslagits av Ernst och kollegor (Ernst et al., 2006), undviker det undvikande systemet som är associerat med amygdalen beteendet relativt obekant av en omognig PFC. Enligt denna modell anpassar kärnans accumbens styrkan i länken mellan appetitiv och aversiv konditionering (Horvitz, 2002). Denna teori är ett av de sällsynta få som innehåller vad som är känt om depressions neurobiologi inom en utvecklingsram. Teorin innebär emellertid att barn och ungdomar kommer att växa ut ur deras depression med framväxande kortikal mognad och anslutning, vilket inte är fallet (Andersen och Teicher, 2004; 2008).

Vi har nyligen granskat utvecklingsförändringar under ungdomstiden som kan öka sårbarheten mot depression (Andersen och Teicher, 2008). Kortfattat har barn mer aktivitet än vuxna i amygdala som svar på känslomässiga stimuli (Killgore et al., 2001), vilket förvärras ytterligare hos barn och ungdomar med social ångestsyndrom (Beesdo et al., 2009). Kärnan accumbens är emellertid mer involverad i behandlingen av aptitiva och aversiva stimuli i tonåren istället för amygala (Ernst et al., 2005). Rekrytering av PFC som svar på känslomässigt laddade stimuli förekommer inte förrän vuxen ålder (Killgore et al., 2001). Prekliniskt överensstämmer detta med de spårförsök som visar både fortsatt utveckling av BLA till PFC-innervation under ungdomar (Cunningham et al., 2002), men ännu viktigare, en topp i innervation av PFC till BLA-ingrepp under tonåren (Cressman et al., 2010). Tillsammans kan ökade anatomiska kopplingar ge en grund för fördröjd (ungdom) framväxt av depressiva symtom och känslomässig labilitet som uppenbarar detta mognatiska tillstånd då reglerande kontroll över påverkan utvecklas (eller misslyckas med att utvecklas).

5.2. Funktionell utveckling av belöningskretsar

Sofistikerade MR och elektrofysiologiska studier visar de unika rollerna av indelningar inom den främre cortexen i belöningsbehandling. MPFC (Broadman-områdena [BA] 10 / 12 / 32 och inklusive den främre cingulära cortexen, BA 24) svarar på resultatet av belöningen: det aktiveras om en förväntad belöning mottas och inaktiveras när den inte mottas (Knutson et al., 2003; Schulz et al., 2004). Den orbitala frontale cortexen (OFC) kodar förväntade resultat och uppskattar motivationsvärdet baserat på potentiell belöning. OFC spelar en viktig roll i omvänt lärande och fördröjd förstärkning (Dalley et al., 2004) genom sina anslutningar till sensoriska, limbiska, frontala och subkortiska regioner. OFC är funktionellt uppdelad med mediala portioner som reagerar selektivt för att belöna värde medan de laterala delarna undertrycker tidigare belöningsrelaterade processer (Elliott et al., 2000; Elliott et al., 2003; London et al., 2000).

Accumbens (ventral striatal region) svarar på saliencyen (Ernst et al., 2004), valens (aptit eller aversiv) (Jensen et al., 2003) och förutsägbarheten av belöningen (oförutsedd belöning aktiverar större än förväntad belöning (Berns et al., 2001; Elliott et al., 2000)), men inte motorkomponenten (Zink et al., 2004). Under ungdomar svarar accumbens större än OFC för att belöna (Galvan et al., 2005). Sammantaget tyder dessa data på att ungdomar accumbens driver förändringar i belöning bearbetning (Galvan, 2010).

Men bevis på hur de kortikala och subkortiska systemen svarar på belöningsspänningar tyder på att cortex spelar en ännu större roll i ungdomliga övergångar i belöningsprocesser. Djurstudier har visat att belöning behandlar övergångar under ungdomar genom beskärning och potentiell omfokusering av kortikala nätverk, eftersom nätverken mognar och blir vuxenliknande (Brenhouse et al., 2008; Crews et al., 2007). Kliniska fMRI-studier tyder på att både ventralstriatum och mPFC aktiveras för att belöna stimuli under tonåren (Bjork et al., 2004). Före denna övergång skapar belöningsrelaterade BOLD-uppgifter mer diffus och mindre intensiv aktivering av frontregioner hos barn än hos vuxna (Durston et al., 2003). Barn visar dock större aktivering i ventralstriatum (accumbens) (Ernst et al., 2005; Galvan et al., 2006). Som vi vet lite mekaniskt om belöningsutveckling hos människor, kommer vi att dra på preklinisk forskning för en större förståelse.

Mognadens mognad är försenad i förhållande till de flesta andra hjärnregioner (Andersen et al., 2000; Huttenlocher, 1979) och når toppsynaptisk densitet närmare vuxen ålder (Benes et al., 2000). Ökad spridning av dopaminneuroner (Benes et al., 1996; Kalsbeek et al., 1988; Verney et al., 1982), receptordensitet (Andersen et al., 2000; Leslie et al., 1991) och andra messenger systemaktivitet (Andersen, 2002) kulminerar i en förbättrad dopaminergisk enhet till mPFC under tonåren. Nya fynd visar också en åldersrelaterad ökning av D1-aktivering av icke-snabba spikceller i mPFC som uppträder efter puberteten (Tseng et al., 2006) och en topp i bränningsgraden för de VTA dopaminerga neuronerna vid samma ålder (McCutcheon och Marinelli, 2009). Överuttrycket av D1-receptorer på glutamatergiska utgångar till accumbensna toppar också under ungdomar parallellt med läkemedelssökande beteende (Badanich et al., 2006; Brenhouse et al., 2008). Denna receptorpopulation har blivit implicerad vid återfall av läkemedel och således är dess överuttryck under tonåren anmärkningsvärt (Kalivas, 2005). Dessa förändringar i behandling av kortikalbelöning kommer sannolikt också att påverka subkortiska svar på psykostimulantia.

I motsats härtill förändras inte basala nivåer av extracellulär dopamin och dopaminerga reaktioner på stimulantia väsentligt mellan ungdomar och vuxna i accumbens (Frantz et al., 2007) eller mPFC (Jezierski et al., 2007). Emellertid förhållandet mellan kortikala: accumbens uttryck av den omedelbara tidiga genen c-fos som svar på stimulans ökar mellan ungdom och vuxen ålder (Andersen et al., 2001). Dessutom producerar amfetamin subkortikala> kortikala aktiveringsmönster för c-fos hos ungdomar (Andersen et al., 2001), men kortikal> subkortikal aktivering hos ungdomar (Cao et al., 2007). Sammantaget tyder dessa data på att ungdomar skiljer sig markant från ungdomar, som är mer vuxna, i sina reaktioner på stimulanter subkortiskt. Med andra ord, sannolikheten för att substansanvändningen stiger väsentligt under tonåren följer av antingen direkta eller indirekta effekter av kortikala processer på subkortisk aktivitet.

5.3. Funktionell utveckling av kognition

Experimentella paradigmer som Stroop, Simon, Flanker, Go / No-Go och Stop-Signal-uppgifter kräver att man trycker på ett mer automatiskt beteende för att utföra en mindre automatisk. Attentional regulation, respons inhibition och konflikt- och felövervakning är kognitiva processer som är engagerade i kognitiv kontroll och framgångsrik uppgift. Prestationen på alla dessa uppgifter förbättras stadigt under hela utvecklingen, men närmar sig inte vuxna nivåer förrän åtminstone sen barndom eller tidig tonåring (Bunge et al., 2002; Casey et al., 1997; Davidson et al., 2006; Luna och Sweeney, 2004; Rubia et al., 2000). Liksom med arbetsminnet kan barnets självregleringskapacitet lätt övervägas genom att öka arbetsuppgifterna. Hos vuxna är självreglering beroende av breda kortikala områden såsom tilläggsmotorområde, främre ögonfält, främre cingulära cortex, dorsolateral PFC, ventralPFC / lateral orbitofrontal cortex samt temporala och parietala regioner som alla har samband med striatum i subkortexen (Leung et al., 2000; Marsh et al., 2007).

Effektiv reaktion på miljöpåverkan kräver selektiv uppmärksamhet och motivationsriktning, i kombination med undertryckande av åtgärder som inte längre krävs eller som är olämpliga. Denna undertryckning mäts experimentellt via responsinhibering, vilket innefattar tre interrelaterade processer, som föreslagits av Barkely (Barkley, 1997): 1) hämning av ett första för-potenta svar, 2) stopp av ett pågående svar eller fördröjd svar och 3) begränsande störning eller distraherbarhet under förseningstider. De basala ganglierna och PFC är båda inblandade i dessa processer (Casey et al., 2008). I allmänhet, medan de basala ganglierna kontrollerar hämningen av olämpliga beteenden (Mink, 1996) verkar PFC för att förhindra störningar av relevant information genom konkurrerande information (Miller och Cohen, 2001).

I motsats till inflytande-undvikande, som kräver tillskottsmässig tillskrivning och i stor utsträckning förmedlas genom ett triadiskt samarbete av PFC, striatum och amygdala (granskat (Ernst och Fudge, 2009)) rekryterar inhibering kretsar som reglerar motorplanering och timing (Deiber et al., 1999). Den främsta rollen av fronto-striatala nätverk lutar sig till en annan utvecklingsprofil än motivations- och selektiva uppmärksamhetssystem.

5.4. Utveckling av responsinhibering

Även om tonåringar kan utföra sofistikerade kognitiva uppgifter fortsätter förmågan att göra det konsekvent under ungdomar och i vuxen ålder. Denna linjära förbättring under utveckling tyder på att den neurobiologiska grunden för kognition följer liknande linjär progression. Barn uppvisar signifikant högre aktiveringsintensitet än vuxna i frontalbagregioner (Bunge et al., 2002) inklusive bilateral medial frontal gyrus och mediala aspekter av bilateralt överlägsen frontal gyrus (Booth et al., 2003). Detta överensstämmer med åldersrelaterade skillnader i noggrannhet och reaktionstid på go / no-go-uppgifter i barndomen. Intressant är att en gemensam DTI- och fMRI-studie utförd av Stevens och kollegor (Stevens et al., 2009) rapporterade ett direkt samband mellan åldersrelaterade förändringar i funktionell anslutning mellan den bilaterala frontopolar, höger parietal cortex och rätt caudate, ökad myelinering och förbättrad prestanda på Go / No Go-uppgiften. I en annan DTI-studie var responsinhiberingen hos 7-13-åringar väsentligt associerad med högre FA och lägre MD i både den högra inferior frontal gyrusen och den rätt före kompletterande motorcortexen (Madsen et al., 2010). Den linjära utvecklingsbanan för myelinering diskuterad ovan överensstämmer därför med en uppenbar linjär utveckling av kognitiv kontroll, i förhållande till den inverterade U-formade banan av påverkan och belöningsprocessering. Barn uppvisar även en större aktiveringsaktivitet än vuxna i den vänstra caudatkärnan under go / no-go (Booth et al., 2003) och stoppa (Rubia et al., 1999) uppgifter. De basala ganglierna har föreslagits vara involverade i inhiberingen av olämpliga beteenden (Casey et al., 2001), och de basala ganglierna verkar mogna linjärt från barndomen genom vuxen ålder.

Den grundläggande neurobiologin hos dessa kretsar har antingen diskuterats tidigare eller har ännu inte studerats inom ett utvecklingssammanhang. Även om det finns en mängd neuroimaging-data som omger responshämningsuppgifter har det varit mindre undersökning av neurokemi bakom dessa system (för en omfattande granskning, se Eagle et al., 2008). Ett av huvudproblemen i samband med preklinisk modellering av dessa beteenden ligger i de veckor som krävs för att träna djur för att utföra dessa uppgifter, vilket utesluter deras studier under utveckling. Med tanke på vikten av att kognitiv kontroll och impulsreglering under ungdomsmognad till vuxen ålder kräver detta område mer uppmärksamhet än den har fått.

6. Upplev former av hjärnans utveckling

Medan gener tillhandahåller ritningen för att bygga upp hjärnan, skulpterar den hjärnan att matcha behoven hos miljön. Det slutgiltiga ödet för en given synaps baseras på funktionell validering. Den tonåriga hjärnan är inte bara unik mottaglig för miljöpåverkan, men ungdomar är också en period när tidiga erfarenheter uppenbarar sig (Andersen, 2003; Andersen och Teicher, 2008). Komplexa neurala nätverk bildas under tonåren, och dessa är i sin tur skulpterade av både spontan och erfarenhetsdriven aktivitet (Ben-Ari, 2002; Francis et al., 2002; Katz och Shatz, 1996; Zhang och Poo, 2001). Vår tidigare recension (Andersen, 2003) diskuterade den betydande inverkan som miljöpåverkan har på hjärnans utveckling. Andra granskningshandlingar diskuterar effekten av stressexponering på ungdomshormonutveckling (Andersen och Teicher, 2008; 2009). Exponering för psykotropa läkemedel under utvecklingen kommer också att förändra banans gång, med effekterna som uppstår under ungdomar (Brenhouse et al., 2009; Ansorge et al., 2008).

Sammanfattning

Naturen och omfattningen av ungdomsförändringar inom neuroanatomi i hjärnan förändras ständigt, eftersom våra analysverktyg blir mer finkorniga. Mångfald kan bara uppskattas när regioner studeras inom funktionella divisioner (t.ex. (Gogtay et al., 2006)), med fullständig karaktär av karaktärisering, och när tidiga erfarenheter (Andersen och Teicher, 2008) och andra faktorer (t.ex. kön, Tanner-scenen) beaktas. Ofullständiga tidskurser i tidigare studier har lett till felaktiga slutsatser om tidpunkten för mognad (diskuterad i McCutcheon och Marinelli, 2009) och huruvida tidiga erfarenheter faktiskt påverkar utvecklingen. Denna översikt ger en översikt över vår nuvarande förståelse av ungdomarförändringar i hjärnan under övergången från barndom till vuxen ålder. Denna anmärkningsvärda process är mycket elastisk på grund av plasticitet som gör det möjligt för däggdjurssystemet att anpassa sig till behoven hos sin miljö.

â € <

Tidslinje för utvecklingsprocesser över människor och gnagare. Rosa barer representerar tidslinjen för honor, som föregår det hos män, representerade i blåstänger. Övergående uttryck av receptorer ("ektopisk") inträffar tidigt i livet och .

Höjdpunkter

Vi granskar tonåren som ett heterogent utvecklingsstadium.
Neuroanatomiska förändringar står ihop med miljöpåverkan och krav.
Utvecklingsbanor interagerar med könsberoende förändringar.
Vi diskuterar förståelsen av förståelsen med alltmer känsliga forskningsverktyg.

fotnoter

Ansvarsfriskrivning för förlag: Detta är en PDF-fil av ett oediterat manuskript som har godkänts för publicering. Som en tjänst till våra kunder tillhandahåller vi denna tidiga version av manuskriptet. Manuskriptet kommer att genomgå copyediting, uppsättning och granskning av det resulterande beviset innan det publiceras i sin slutliga formulär. Observera att under tillverkningsprocessen kan det upptäckas fel som kan påverka innehållet och alla juridiska ansvarsfrister som gäller för tidskriften avser.

Referensprojekt

Adriani W, Laviola G. Windows av sårbarhet mot psykopatologi och terapeutisk strategi i den ungdomliga gnagaremodellen. Behav Pharmacol. 2004; 15: 341-352. [PubMed]
Anda RF, Felitti VJ, Bremner JD, Walker JD, Whitfield C, Perry BD, Dube Sh R, Giles WH. De bestående effekterna av missbruk och relaterade negativa erfarenheter i barndomen: En konvergens av bevis från neurobiologi och epidemiologi. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 2006; 256: 174-86. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Anda RF, Whitfield CL, Felitti VJ, Chapman D, Edwards VJ, Dube SR, Williamson DF. Biverkningar i barndomen, alkoholistiska föräldrar och senare risk för alkoholism och depression. Psychiatr Serv. 2002; 53: 1001-9. [PubMed]
Andersen S. Förändringar i den andra messengercykliska AMP under utveckling kan ligga till grund för motoriska symptom i ADHD-beteendehormon (ADHD). 2002; 130: 197-201. [PubMed]
Andersen SL. Banor av hjärnans utveckling: Sårbarhetspunkt eller möjlighetsfönster? Neurosci Biobehav Rev. 2003; 27: 3-18. [PubMed]
Andersen SL. Stimulerande medel och utvecklingshjärnan. Trends Pharmacol Sci. 2005; 26: 237-43. [PubMed]
Andersen SL, LeBlanc CJ, Lyss PJ. Maturationsökning i c-fos-uttryck i de stigande dopamin-systemen. Synapse. 2001; 41: 345-50. [PubMed]
Andersen SL, Rutstein M, Benzo JM, Hostetter JC, Teicher MH. Könsskillnader i överproduktion och eliminering av dopaminreceptor. Neuroreport. 1997; 8: 1495-8. [PubMed]
Andersen SL, Teicher MH. Fördröjda effekter av tidig stress på hippocampal utveckling. Neuropsychopharmacology. 2004; 29: 1988-93. [PubMed]
Andersen SL, Teicher MH. Stress, känsliga perioder och mogna händelser vid ungdomsdepression. Trender Neurosci. 2008 [PubMed]
Andersen SL, Teicher MH. Desperat driven och inga bromsar: utvecklingsstressexponering och efterföljande risk för missbruk. Neurosci Biobehav Rev. 2009; 33: 516-24. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. Pubertal förändringar i gonadala hormoner ligger inte bakom adolescent dopaminreceptors överproduktion. Psychon. 2002; 27: 683-91. [PubMed]
Andersen SL, Thompson AT, Rutstein M, Hostetter JC, Teicher MH. Dopaminreceptor beskärning i prefrontal cortex under periadolescentperioden hos råttor. Synapse. 2000; 37: 167-9. I Process Citation. [PubMed]
Anderson SA, Classey JD, Conde F, Lund JS, Lewis DA. Synkron utveckling av pyramidala neuron-dendritiska ryggraden och parvalbumin-immunoreaktiva ljuskronadexon-axonterminaler i skikt III av monkey prefrontal cortex. Neuroscience. 1995; 67: 7-22. [PubMed]
Ansorge MS, Morelli E, Gingrich JA. Hämning av serotonin men inte noradrenalinstransport under utveckling ger fördröjda, ihållande störningar av känslomässigt beteende hos möss. J Neurosci. 2008; 28: 199-207. [PubMed]
Arnett JJ. Uppväxt vuxen ålder. En teori om utveckling från sena tonåren genom tjugoårsåldern. Am Psychol. 2000; 55: 469-80. [PubMed]
Asato MR, Terwilliger R, Woo J, Luna B. Vitvattenutveckling i ungdomar: En DTI-studie. Cereb Cortex. 2010 [PMC gratis artikel] [PubMed]
Ashtari M, Cervellione KL, Hasan KM, Wu J, McIlree C, Kester H, Ardekani BA, Roofeh D, Szeszko PR, Kumra S. White materialutveckling under sen ungdom hos friska män: en tvärsnittsdiffusionstensorbildningsstudie. Neuroimage. 2007; 35: 501-10. [PubMed]
Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL. Ungdomar skiljer sig från vuxna i kokainkonditionerad platspreferens och kokaininducerad dopamin i kärnan accumbens septi. Eur J Pharmacol. 2006; 550: 95-106. [PubMed]
Bari A, Eagle DM, Mar AC, Robinson ES, Robbins TW. Dissocierbara effekter av noradrenalin-, dopamin- och serotoninupptagnings-blockad på stoppuppgiftens prestanda hos råttor. Psykofarmakologi (Berl) 2009; 205: 273-83. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Barkley RA. Uppmärksamhetsunderskott / hyperaktivitetsstörning, självreglering och tid: mot en mer omfattande teori. J Dev Behav Pediatr. 1997; 18: 271-9. [PubMed]
Basser PJ, Pierpaoli C. Mikrostrukturella och fysiologiska egenskaper hos vävnader belysade av kvantitativ diffusion-tensor MR. J Magn Reson B. 1996; 111: 209-19. [PubMed]
Bechara A, Damasio H, Damasio AR, Lee GP. Olika bidrag från den humana amygdala och ventromediala prefrontal cortex till beslutsfattande. J Neurosci. 1999; 19: 5473-81. [PubMed]
Beesdo K, Lau JY, Guyer AE, McClure-Tone EB, Monk CS, Nelson EE, Fromm SJ, Goldwin MA, Wittchen HU, Leibenluft E, Ernst M, Pine DS. Vanliga och distinkta amygdalafunktionsstörningar hos deprimerade mot oroliga tonåringar. Arch Gen Psychiatry. 2009; 66: 275-85. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Ben-Ari Y. Excitatory actions of gaba under utveckling: karaktären av vården. Nat Rev Neurosci. 2002; 3: 728-39. [PubMed]
Benes FM. Amygdalokortisk kretslopp i schizofreni: Från kretsar till molekyler. Neuropsychopharmacology. 2009 [PMC gratis artikel] [PubMed]
Benes FM, Majocha R, Bird ED, Marotta CA. Ökat vertikalt axontal i cingulär cortex av schizofrener. Arkiv för allmän psykiatri. 1987; 44: 1017-21. [PubMed]
Benes FM, Taylor JB, Cunningham MC. Konvergens och plasticitet av monoaminerga system i medial prefrontal cortex under postnataltiden: konsekvenser för utvecklingen av psykopatologi. Cereb Cortex. 2000; 10: 1014-27. [PubMed]
Benes FM, Turtle M, Khan Y, Farol P. Myelinering av en nyckelreläzon i hippocampalbildningen sker i människans hjärna under barndom, ungdom och vuxen ålder. Arch Gen Psychiatry. 1994; 51: 477-84. [PubMed]
Benes FM, Vincent SL, Molloy R, Khan Y. Ökad interaktion av dopaminimmunoreaktiva varicositeter med GABA-neuroner av råtta medial prefrontal cortex uppträder under postweanlingperioden. Synapse. 1996; 23: 237-45. [PubMed]
Berns GS, McClure SM, Pagnoni G, Montague PR. Förutsägbarhet modulerar mänskligt hjärnans respons till belöning. J Neurosci. 2001; 21: 2793-8. [PubMed]
Biswal BB, Mennes M, Zuo XN, Gohel S, Kelly C, Smith SM, Beckmann CF, Adelstein JS, Buckner RL, Colcombe S, Dogonowski AM, Ernst M, Fair D, Hampson M, Hoptman MJ, Hyde JS, Kiviniemi VJ , Kotter R, Li SJ, Lin CP, Lowe MJ, Mackay C, Madden DJ, Madsen KH, Margulies DS, Mayberg HS, McMahon K, Monk CS, Mostofsky SH, Nagel BJ, Pekar JJ, Peltier SJ, Petersen SE, Riedl V, Rombouts SA, Rypma B, Schlaggar BL, Schmidt S, Seidler RD, Siegle GJ, Sorg C, Teng GJ, Veijola J, Villringer A, Walter M, Wang L, Weng XC, Whitfield-Gabrieli S, Williamson P, Windischberger C, Zang YF, Zhang HY, Castellanos FX, Milham MP. Mot funktionsvetenskap av mänsklig hjärnans funktion. Proc Natl Acad Sci USA A. 107: 4734-9. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Incitament-framkallad hjärnaktivering hos ungdomar: likheter och skillnader från unga vuxna. J Neurosci. 2004; 24: 1793-802. [PubMed]
Blanton RE, Levitt JG, Peterson JR, Fadale D, Sporty ML, Lee M, To D, Mormino EC, Thompson PM, McCracken JT, Toga AW. Könsmässiga skillnader i vänster underlägsna frontal gyrus hos normala barn. Neuroimage. 2004; 22: 626-36. [PubMed]
Booth JR, Burman DD, Meyer JR, Lei Z, Trommer BL, Davenport ND, Li W, Parrish TB, Gitelman DR, Mesulam MM. Neural utveckling av selektiv uppmärksamhet och responsinhibering. Neuroimage. 2003; 20: 737-51. [PubMed]
Bremner JD, Narayan M, Staib LH, Southwick SM, McGlashan T, Charney DS. Neurala korrelationer av minnen av sexuella övergrepp mot barn i kvinnor med och utan posttraumatisk stressstörning. Am J Psykiatri. 1999; 156: 1787-95. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Brenhouse H, Sonntag KC, Andersen SL. Transient D1 dopaminreceptors överuttryck på prefrontala cortexprojektionsneuroner: En mekanism för ökad motivativ salighet av läkemedelssignaler i ungdomar. Journal of Neuroscience. 2008; 28: 2375-2382. [PubMed]
Brenhouse HC, Napierata L, Kussmaul L, Leussis M, Andersen SL. Juvenil metylfenidatexponering och faktorer som påverkar incitamentsbehandling. Dev Neurosci. 2009; 31: 95-106. [PubMed]
Broyd SJ, Demanuele C, Debener S, Hjälper SK, James CJ, Sonuga-Barke EJS. Default-mode hjärnans dysfunktion i psykiska störningar: en systematisk granskning. Neurosci Biobehav Rev. 2009; 33: 279-96. [PubMed]
Brummelte S, Teuchert-Noodt G. Postnatal utveckling av dopamininnervation i amygdala och den entorhina cortexen av gerbilen (Meriones unguiculatus) Brain Res. 2006; 1125: 9-16. [PubMed]
Bunge SA, Dudukovic NM, Thomason ME, Vaidya CJ, Gabrieli JD. Immatur frontal lobe bidrag till kognitiv kontroll hos barn: Bevis från fMRI. Nervcell. 2002; 33: 301-11. [PubMed]
Cao J, Lotfipour S, Loughlin SE, Leslie FM. Adolescent mognad av kokain-känsliga neurala mekanismer. Neuropsychopharmacology. 2007; 32: 2279-89. [PubMed]
Kardinal RN, Parkinson JA, Hall J, Everitt BJ. Känsla och motivation: Amygdala, ventralstriatum och prefrontal cortex. Neurosci Biobehav Rev. 2002; 26: 321-52. [PubMed]
Kardinal RN, Parkinson JA, Marbini HD, Toner AJ, Bussey TJ, Robbins TW, Everitt BJ. Rollen av den främre cingulära cortexen i kontrollen över beteendet av Pavlovian-konditionerade stimuli hos råttor. Behav Neurosci. 2003; 117: 566-87. [PubMed]
Casey BJ, Castellanos FX, Giedd JN, Marsh WL, Hamburger SD, Schubert AB, Vauss YC, Vaituzis AC, Dickstein DP, Sarfatti SE, Rapoport JL. Inverkan av höger frontostriatala kretsar i responsinhibering och uppmärksamhet-underskott / hyperaktivitetsstörning. J är Acad Child Adolesc Psychiatry. 1997; 36: 374-83. [PubMed]
Casey BJ, Forman SD, Franzen P, Berkowitz A, Braver TS, Nystrom LE, Thomas KM, Noll DC. Känslighet hos prefrontal cortex för förändringar i målsannolikhet: en funktionell MRT-studie. Hum Brain Mapp. 2001; 13: 26-33. [PubMed]
Casey BJ, Jones RM, Hare TA. Den ungdomliga hjärnan. Ann NY Acad Sci. 2008; 1124: 111-26. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Caviness VS, Jr., Kennedy DN, Richelme C, Rademacher J, Filipek PA. Den mänskliga hjärnåldern 7-11 år: en volymetrisk analys baserad på magnetiska resonansbilder. Hjärnbarken. 1996; 6: 726-36. [PubMed]
Cerghet M, Skoff RP, Bessert D, Zhang Z, Mullins C, Ghandour MS. Spridning och död hos oligodendrocyter och myelinproteiner regleras differentiellt hos manliga och kvinnliga gnagare. J Neurosci. 2006; 26: 1439-47. [PubMed]
Changeaux JP, Danchin A. Selektiv stabilisering av utvecklande synapser som en mekanism för specifikationen av neuronala nätverk. Natur. 1976; 264: 705-12. [PubMed]
Chapman DP, Whitfield CL, Felitti VJ, Dube SR, Edwards VJ, Anda RF. Biverkningar i barndomen och risken för depressiva störningar vid vuxen ålder. J Påverka Disord. 2004; 82: 217-25. [PubMed]
Chugani HT. En kritisk period av hjärnutveckling: studier av cerebralt glukosutnyttjande med PET. Förebyggande medicin. 1998; 27: 184-8. [PubMed]
Chugani HT, Phelps ME, Mazziotta JC. Positron-utsläppstomografistudie av funktionell utveckling av mänsklig hjärna. Ann Neurol. 1987; 22: 487-97. [PubMed]
Clark AS, Goldman-Rakic PS. Gonadalhormoner påverkar framväxten av kortikal funktion hos icke-humana primater. Behav Neurosci. 1989; 103: 1287-95. [PubMed]
Conde F, Lund JS, Lewis DA. Den hierarkiska utvecklingen av apa visuella kortikala regioner som avslöjas av mognad av parvalbumin-immunoreaktiva neuroner. Brain Res Dev Brain Res. 1996; 96: 261-76. [PubMed]
Constantinidis C, Williams GV, Goldman-Rakic PS. En roll för inhibering vid formning av det tidsmässiga flödet av information i prefrontal cortex. Nat Neurosci. 2002; 5: 175-80. [PubMed]
Cox ET, Brennaman LH, Gable KL, Hamer RM, Glantz LA, Lamantia AS, Lieberman JA, Gilmore JH, Maness PF, Jarskog LF. Utvecklingsreglering av neuralcelladhesionsmolekyl i human prefrontal cortex. Neuroscience. 2009; 162: 96-105. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Cressman VL, Balaban J, Steinfeld S, Shemyakin A, Graham P, Parisot N, Moore H. Prefrontala kortikala ingångar till basal amygdala genomgår beskärning under sen ungdom i råtta. J Comp Neurol. 2010; 518: 2693-709. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Crews F, He J, Hodge C. Adolescent cortical utveckling: en kritisk period av sårbarhet för missbruk. Pharmacol Biochem Behav. 2007; 86: 189-99. [PubMed]
Cruz DA, Eggan SM, Lewis DA. Postnatal utveckling av pre- och postsynaptiska GABA-markörer vid ljuskrona-cellanslutningar med pyramidala neuroner i pre-cortex i aben. J Comp Neurol. 2003; 465: 385-400. [PubMed]
Cruz DA, Lovallo EM, Stockton S, Rasband M, Lewis DA. Postnatal utveckling av synaptiska strukturproteiner i pyramidala neuron axon-initiala segment i abbefrontationskortex. J Comp Neurol. 2009; 514: 353-67. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Amygdalo-cortical sprouting fortsätter till tidig vuxen ålder: konsekvenser för utvecklingen av normal och abnorm funktion under tonåren. J Comp Neurol. 2002; 453: 116-30. [PubMed]
Dalley JW, Cardinal RN, Robbins TW. Prefrontal verkställande och kognitiva funktioner hos gnagare: neurala och neurokemiska substrat. Neurosci Biobehav Rev. 2004; 28: 771-84. [PubMed]
Davidson MC, Amso D, Anderson LC, Diamond A. Utveckling av kognitiv kontroll och verkställande funktioner från 4 till 13 år: Bevis från manipuleringar av minne, hämning och uppgiftskoppling. Neuropsychologia. 2006; 44: 2037-78. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Davis AM, McCarthy MM. Utvecklingsökning i (3) H-muscimolbindning till gamma-aminosmörsyra (A) -receptorn i råtta hos hypotalamiska och limbiska områden: varför är den ventromediala kärnan i hypotalamus ett undantag? Neurosci Lett. 2000; 288: 223-7. [PubMed]
Deiber MP, Honda M, Ibanez V, Sadato N, Hallett M. Mesialmotorområden i självinitierade mot yttre utlösande rörelser undersökta med fMRI: effekt av rörelse typ och hastighet. J Neurophysiol. 1999; 81: 3065-77. [PubMed]
Di Cristo G, Chattopadhyaya B, Kuhlman SJ, Fu Y, Bélanger MC, Wu CZ, Rutishauser U, Maffei L, Huang ZJ. Aktivitetsberoende PSA-uttryck reglerar hämmande mognad och påbörjande av kritisk periodplasticitet. Nat Neurosci. 2007; 10: 1569-77. [PubMed]
Duncan CE, Webster MJ, Rothmond DA, Bahn S, Elashoff M, Shannon Weickert C. Prefrontal GABA (A) receptor alfa-subenhetsuttryck i normal postnatal mänsklig utveckling och schizofreni. J Psykiatr Res. 44: 673-81. [PubMed]
Durston S, Hulshoff Pol HE, Casey BJ, Giedd JN, Buitelaar JK, van Engeland H. Anatomisk MR av den utvecklande mänskliga hjärnan: Vad har vi lärt oss? J är Acad Child Adolesc Psychiatry. 2001; 40: 1012-20. [PubMed]
Durston S, Tottenham NT, Thomas KM, Davidson MC, Eigsti IM, Yang Y, Ulug AM, Casey BJ. Differentiella mönster för striatalaktivering hos små barn med och utan ADHD. Biolpsykiatri. 2003; 53: 871-8. [PubMed]
Eagle DM, Baunez C. Finns det ett hämmande-respons-kontrollsystem i råtta? Bevis från anatomiska och farmakologiska studier av beteendehämning. Neurosci Biobehav Rev. 2010; 34: 50-72. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Eagle DM, Tufft MR, Goodchild HL, Robbins TW. Differentiella effekter av modafinil och metylfenidat vid upprepning av reaktionstiden för uppgiftstakt hos råtta och interaktioner med dopaminreceptorantagonisten cis-flupenthixol. Psykofarmakologi (Berl) 2007; 192: 193-206. [PubMed]
Eckenhoff MF, Rakic P. En kvantitativ analys av synaptogenes i molekylärskiktet hos dentate gyrus i rhesusapa. Brain Res Dev Brain Res. 1991; 64: 129-35. [PubMed]
Eggan SM, Mizoguchi Y, Stoyak SR, Lewis DA. Utveckling av cannabinoid 1-receptorprotein och messenger-RNA i apa-dorsolateral prefrontal cortex. Cereb Cortex. 2010; 20: 1164-74. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Elliott R, Dolan RJ, Frith CD. Dissocierbara funktioner i den mediala och laterala orbitofrontala cortexen: Bevis från mänskliga neuroimaging-studier. Cereb Cortex. 2000; 10: 308-17. [PubMed]
Elliott R, Newman JL, Longe OA, Deakin JF. Differentiella responsmönster i striatum och orbitofrontal cortex till ekonomisk belöning hos människor: en parametrisk funktionell magnetisk resonansbildningsstudie. J Neurosci. 2003; 23: 303-7. [PubMed]
Eluvathingal TJ, Hasan KM, Kramer L, Fletcher JM, Ewing-Cobbs L. Kvantitativ diffusions tensor-traktografi av associerings- och projektionsfibrer i normalt utvecklande barn och ungdomar. Cereb Cortex. 2007; 17: 2760-8. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Erickson SL, Akil M, Levey AI, Lewis DA. Postnatal utveckling av tyrosinhydroxylas- och dopamintransporter-immunoreaktiva axoner i apa rostral entorhinal cortex. Cereb Cortex. 1998; 8: 415-27. [PubMed]
Erickson SL, Sesack SR, Lewis DA. Dopamin innervation av monkey entorhinal cortex: Postsynaptiska mål av tyrosinhydroxylas-immunoreaktiva terminaler. Synapse. 2000; 36: 47-56. [PubMed]
Ernst M, Fudge JL. En utvecklingsneurobiologisk modell av motiverat beteende: anatomi, anslutning och ontogeni av de triadiska noderna. Neurosci Biobehav Rev. 2009; 33: 367-82. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Ernst M, Korelitz KE. Cerebral mognad i tonåren: beteendessårbarhet. Encephale. 2009; 35 (Suppl 6): S182-9. [PubMed]
Ernst M, Nelson EE, Jazbec S, McClure EB, Monk CS, Leibenluft E, Blair J, Pine DS. Amygdala och kärnan accumbens i svar på mottagande och bortfall av vinster hos vuxna och ungdomar. Neuroimage. 2005; 25: 1279-91. [PubMed]
Ernst M, Nelson EE, McClure EB, Monk CS, Munson S, Eshel N, Zarahn E, Leibenluft E, Zametkin A, Towbin K, Blair J, Charney D, Pine DS. Val urval och belöning förväntan: en fMRI studie. Neuropsychologia. 2004; 42: 1585-97. [PubMed]
Ernst M, Pine DS, Hardin M. Triadic modell av neurobiologin av motiverat beteende i ungdomar. Psychol Med. 2006; 36: 299-312. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Fair DA, Cohen AL, Dosenbach NU, Church JA, Miezin FM, Barch DM, Raichle ME, Petersen SE, Schlaggar BL. Den mogna arkitekturen i hjärnans standardnätverk. Proc Natl Acad Sci US A. 2008; 105: 4028–32. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Rättvis DA, Cohen AL, Makt JD, Dosenbach NU, Kyrka JA, Miezin FM, Schlaggar BL, Petersen SE. Funktionella hjärnnät utvecklas från en lokal till distribuerad organisation. PLoS Comput Biol. 2009; 5: e1000381. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Fair DA, Dosenbach NU, Kyrka JA, Cohen AL, Brahmbhatt S, Miezin FM, Barch DM, Raichle ME, Petersen SE, Schlaggar BL. Utveckling av distinkta kontrollnät genom segregering och integration. Proc Natl Acad Sci USA A. 2007; 104: 13507-12. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Falkenstein M, Hoormann J, Christ S, Hohnsbein J. ERP-komponenter på reaktionsfel och deras funktionella betydelse: en handledning. Biol Psychol. 2000; 51: 87-107. [PubMed]
Feeney DM, Westerberg VS. Norepinefrin och hjärnskada: alfa-noradrenergisk farmakologi förändrar funktionell återhämtning efter kortikal trauma. Kan J Psychol. 1990; 44: 233-52. [PubMed]
Feinberg I. Metaboliska hjärnans förändringar i ungdomar: En aspekt av en global omorganisation? Ann Neurol. 1988; 24: 464-5. [PubMed]
Fält RD. Myelinering: en förbisett mekanism av synaptisk plasticitet? Hjärnforskare. 2005; 11: 528-31. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Forbes EE, Dahl RE. Neurala system med positiv påverkan: relevans för att förstå barn och ungdomar depression? Dev Psychopathol. 2005; 17: 827-50. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Francis DD, Diorio J, Plotsky PM, Meaney MJ. Miljöberikning reverserar effekterna av mödraseparation på stressreaktivitet. J Neurosci. 2002; 22: 7840-3. [PubMed]
Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Beteendemässiga och neurokemiska svar på kokain hos periadolescent och vuxna råttor. Neuropsykofarmakologi. 2007; 32: 625–37. [PubMed]
Galvan A. Ungdomens utveckling av belöningssystemet. Front Hum Neurosci. 2010; 4: 6. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Galvan A, Hare TA, Davidson M, Spicer J, Glover G, Casey BJ. Den roll som ventrala frontostriatala kretsar i belöningsbaserat lärande hos människor. J Neurosci. 2005; 25: 8650-6. [PubMed]
Galvan A, Hare TA, Parra CE, Penn J, Voss H, Glover G, Casey BJ. Tidigare utveckling av accumbens i förhållande till orbitofrontal cortex kan ligga till grund för riskupptagande beteende hos ungdomar. J Neurosci. 2006; 26: 6885-92. [PubMed]
Geier C, Luna B. Mognad av incitamentsbehandling och kognitiv kontroll. Pharmacol Biochem Behav. 2009; 93: 212-221. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Gelbard HA, Teicher MH, Baldessarini RJ, Gallitano A, Marsh ER, Zorc J, Faedda G. Dopamin D1-receptorutveckling beror på endogen dopamin. Brain Res Dev Brain Res. 1990; 56: 137-40. [PubMed]
Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Hjärnutveckling under barndom och ungdom: En longitudinell MR-studie. Nat Neurosci. 1999a; 2: 861-3. [PubMed]
Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Rajapakse JC, Vaituzis AC, Liu H, Berry YC, Tobin M, Nelson J, Castellanos FX. Utveckling av human corpus callosum under barndom och ungdom: En longitudinell MR-studie. Prog Neuropsychopharmacol Biolpsykiatri. 1999b; 23: 571-88. [PubMed]
Giedd JN, Keshavan M, Tomas Paus. Varför uppstår många psykiatriska störningar under tonåren? Nat Rev Neurosci. 2008; 9 (12): 947-957. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Giedd JN, Rumsey JM, Castellanos FX, Rajapakse JC, Kaysen D, Vaituzis AC, Vauss YC, Hamburger SD, Rapoport JL. En kvantitativ MR-studie av corpus callosum hos barn och ungdomar. Brain Res Dev Brain Res. 1996a; 91: 274-80. [PubMed]
Giedd JN, Snell JW, Lange N, Rajapakse JC, Casey BJ, Kozuch PL, Vaituzis AC, Vauss YC, Hamburger SD, Kaysen D, Rapoport JL. Kvantitativ magnetisk resonansavbildning av mänsklig hjärnans utveckling: åldrar 4-18. Hjärnbarken. 1996b; 6: 551-60. [PubMed]
Giedd JN, Vaituzis AC, Hamburger SD, Lange N, Rajapakse JC, Kaysen D, Vauss YC, Rapoport JL. Kvantitativ MRI av den temporal lobe, amygdala och hippocampus vid normal mänsklig utveckling: åldrar 4-18 år. J Comp Neurol. 1996c; 366: 223-30. [PubMed]
Glantz LA, Gilmore JH, Hamer RM, Lieberman JA, Jarskog LF. Synaptofysin och postsynaptisk densitetsprotein 95 i den mänskliga prefrontala cortexen från mid-gestation till tidig vuxen ålder. Neuroscience. 2007; 149: 582-91. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Gogtay N, Nugent TF, 3rd, Herman DH, Ordonez A, Greenstein D, Hayashi KM, Clasen L, Toga AW, Giedd JN, Rapoport JL, Thompson PM. Dynamisk kartläggning av normal human hippocampal utveckling. Hippocampus. 2006 [PubMed]
Goldstein G, Panchalingam K, McClure RJ, Stanley JA, Calhoun VD, Pearlson GD, Pettegrew JW. Molekylär neurodevelopment: en in vivo 31P-1H MRSI-studie. J Int Neuropsychol Soc. 2009; 15: 671-83. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Gå till Y, Grace AA. Dopaminerg modulering av limbisk och kortikal drivenhet av kärnan accumbens i målriktat beteende. Nat Neurosci. 2005; 8: 805-12. [PubMed]
Grace AA, Rosenkranz JA. Reglering av konditionerade svar på basolaterala amygdala neuroner. Physiol Behav. 2002; 77: 489-93. [PubMed]
Haber SN, Rauch SL. Neurokretsen: ett fönster i näten som ligger bakom neuropsykiatrisk sjukdom. Neuropsychopharmacology. 2010; 35: 1-3. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Hajszan T, Dow A, Warner-Schmidt JL, Szigeti-Buck K, Sallam NL, Parducz A, Leranth C, Duman RS. Remodeling av hippocampala ryggradssynapser i råttan lärde sig hjälplöshetsmodell av depression. Biolpsykiatri. 2009; 65: 392-400. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Happe HK, Coulter CL, Gerety ME, Sanders JD, O'Rourke M, Bylund DB, Murrin LC. Alfa-2-adrenerg receptorutveckling i CNS från råtta: en autoradiografisk studie. Neurovetenskap. 2004; 123: 167–78. [PubMed]
Harris LW, Lockstone HE, Khaitovich P, Weickert CS, Webster MJ, Bahn S. Genuttryck i prefrontal cortex under ungdomar: konsekvenser för uppkomsten av schizofreni. BMC Med Genomics. 2009; 2: 28. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Hashimoto T, Nguyen QL, Rotaru D, Keenan T, Arion D, Beneyto M, Gonzalez-Burgos G, Lewis DA. Utdragna utvecklingsbanor av GABAA-receptor alfa1 och alfa2-subenhetsuttryck i primat prefrontal cortex. Biolpsykiatri. 2009; 65: 1015-23. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Henson MA, Roberts AC, Salimi K, Vadlamudi S, Hamer RM, Gilmore JH, Jarskog LF, Philpot BD. Utvecklingsreglering av NMDA-receptorunderenheterna, NR3A och NR1, i human prefrontal cortex. Cereb Cortex. 2008; 18: 2560-73. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Honung CJ, Sporns O, Cammoun L, Gigandet X, Thiran JP, Meuli R, Hagmann P. Förutsägande funktionell anslutning mellan mänsklig vilande stat och strukturell anslutning. Proc Natl Acad Sci USA A. 2009; 106: 2035-40. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Horvitz JC. Dopamingating av glutamatergiska sensormotoriska och incitament motiverande ingångssignaler till striatumen. Behav Brain Res. 2002; 137: 65-74. [PubMed]
Huttenlocher PR. Synaptisk densitet i mänsklig frontal cortex - utvecklingsförändringar och effekter av åldrande. Brain Res. 1979; 163: 195–205. [PubMed]
Huttenlocher PR, de Courten C. Utvecklingen av synapser i striatcortex av man. Hum Neurobiol. 1987; 6: 1-9. [PubMed]
Insausti R, Cebada-Sanchez S, Marcos P. Postnatal utveckling av den humana hippocampala bildningen. Adv Anat Embryol Cell Biol. 2010; 206: 1-86. [PubMed]
Jackson ME, Moghaddam B. Stimulus-specifik plasticitet av prefrontal cortex dopamin neurotransmission. J Neurochem. 2004; 88: 1327-34. [PubMed]
Jensen J, McIntosh AR, Crawley AP, Mikulis DJ, Remington G, Kapur S. Direkt aktivering av ventralstriatum i avvaktan på aversiva stimuli. Nervcell. 2003; 40: 1251-7. [PubMed]
Jezierski G, Zehle S, Bock J, Braun K, Gruss M. Tidig stress och kroniskt metylfenidat korssensibiliserar dopaminerga reaktioner i adolescent medial prefrontal cortex och nucleus accumbens. J Neurochem. 2007; 103: 2234-44. [PubMed]
Jolles DD, van Buchem MA, Crone EA, Rombouts SA. En omfattande studie av funktionell kontakt mellan hela hjärnan hos barn och unga vuxna. Cereb Cortex. 2010 [PubMed]
Juraska JM, Markham JA. Den cellulära grunden för volymförändringar i råttcortex under puberteten: vit och grå substans. Ann NY Acad Sci. 2004; 1021: 431-5. [PubMed]
Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Omanövrerad motivation i beroende: en patologi i prefrontal-accumbens glutamatöverföring. Nervcell. 2005; 45: 647-50. [PubMed]
Kalsbeek A, Voorn P, Buijs RM, Pool CW, Uylings HB. Utveckling av det dopaminerge innervärdet i råttens prefrontala cortex. J Comp Neurol. 1988; 269: 58-72. [PubMed]
Katz LC, Shatz CJ. Synaptisk aktivitet och konstruktion av kortikala kretsar. Vetenskap. 1996; 274: 1133-8. [PubMed]
Keshavan MS, Diwadkar VA, DeBellis M, Dick E, Kotwal R, Rosenberg DR, Sweeney JA, Minshew N, Pettegrew JW. Utveckling av corpus callosum i barndom, ungdom och tidig vuxen ålder. Life Sci. 2002; 70: 1909-22. [PubMed]
Killgore WD, Oki M, Yurgelun-Todd DA. Sexspecifika utvecklingsförändringar i amygdala-svar på affektiva ansikten. Neuroreport. 2001; 12: 427-33. [PubMed]
Kim JH, Juraska JM. Könsskillnader i utvecklingen av axonantalet i råtta corpus callosums splenium från postnatal dag 15 till 60. Dev Brain Res. 1997; 102: 77-85. [PubMed]
Kline AE, Chen MJ, Tso-Olivas DY, Feeney DM. Metylfenidatbehandling efter ablationsinducerad hemiplegi hos råtta: Erfarenhet vid läkemedelsverkan förändrar effekter på funktionens återhämtning. Pharmacol Biochem Behav. 1994; 48: 773-9. [PubMed]
Knutson B, Fong GW, Bennett SM, Adams CM, Hommer D. En region av mesial prefrontal cortex spår monetärt givande resultat: karakterisering med snabb händelse-relaterad fMRI. Neuroimage. 2003; 18: 263-72. [PubMed]
Koch MA, Norris DG, Hund-Georgiadis M. En undersökning av funktionell och anatomisk anslutning med användning av magnetisk resonansbildning. Neuroimage. 2002; 16: 241-50. [PubMed]
Kuhn CM, Walker QD, Kaplan KA, Li ST. Sex, steroider och stimulans känslighet. Ann NY Acad Sci. 2001; 937: 188-201. [PubMed]
Kuppermann BD, Kasamatsu T. Förhöjd kikare interaktion i den visuella cortexen hos normala kattungar utsatt för intrakortisk nnorepinefrinperfusion. Brain Research. 1984; 302: 91-9. [PubMed]
Landis SC, Keefe D. Bevis för neurotransmittor plasticitet in vivo: utvecklingsförändringar i egenskaper hos kolinerga sympatiska neuroner. Dev Biol. 1983; 98: 349-72. [PubMed]
Lankford KL, DeMello FG, Klein WL. Dopaminreceptorer av D1-typ hämmar tillväxtkonutmotiliteten i odlade retina-neuroner: bevis för att neurotransmittorer fungerar som morfogena tillväxtregulatorer i det utvecklande centrala nervsystemet. Proc Natl Acad Sci USA A. 1988; 85: 4567-71. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Lauder JM, Krebs H. Serotonin som en differentieringssignal i tidig neurogenes. Dev Neurosci. 1978; 1: 15-30. [PubMed]
Laviola G, Adriani W, Terranova ML, Gerra G. Psykobiologiska riskfaktorer för sårbarhet mot psykostimulantia hos mänskliga ungdomar och djurmodeller. Neurosci Biobehav Rev. 1999; 23: 993-1010. [PubMed]
Laviola G, Macri S, Morley-Fletcher S, Adriani W. Riskupptagande beteende hos ungdomss möss: psykobiologiska determinanter och tidigt epigenetiskt inflytande. Neurosci Biobehav Rev. 2003; 27: 19-31. [PubMed]
Laviolette SR, Lipski WJ, Grace AA. En subpopulation av neuroner i den mediala prefrontala cortexen kodar emotionellt lärande med spräng- och frekvenskoder genom en dopamin D4-receptorberoende basolateral amygdala-ingång. J Neurosci. 2005; 25: 6066-75. [PubMed]
Lag AJ, Weickert CS, Webster MJ, Herman MM, Kleinman JE, Harrison PJ. Uttryck av NMDA-receptor NR1-, NR2A- och NR2B-subenhetsmRNA under utveckling av den humana hippocampala bildningen. Eur J Neurosci. 2003; 18: 1197-205. [PubMed]
Lebel C, Walker L, Leemans A, Phillips L, Beaulieu C. Mikrostrukturell mognad av den mänskliga hjärnan från barndom till vuxen ålder. Neuroimage. 2008; 40: 1044-55. [PubMed]
Lebrand C, fall O, Wehrle R, Blakely RD, Edwards RH, Gaspar P. Övergående utvecklingsuttryck av monoamintransportörer i gnagareförhålan. J Comp Neurol. 1998; 401: 506-24. [PubMed]
Leslie CA, Robertson MW, Cutler AJ, Bennett JP., Jr. Postnatal utveckling av D1 dopaminreceptorer i medial prefrontal cortex, striatum och nukleär accumbens av normala och neonatala 6-hydroxydopaminbehandlade råttor: en kvantitativ autoradiografisk analys. Brain Res Dev Brain Res. 1991; 62: 109-14. [PubMed]
Leung HC, Skudlarski P, Gatenby JC, Peterson BS, Gore JC. En händelsesrelaterad funktionell MR-studie av stroop-färgordstörningsuppgiften. Cereb Cortex. 2000; 10: 552-60. [PubMed]
Leussis MP, Andersen SL. Är tonåren en känslig period för depression? Beteende och neuroanatomiska fynd från en social stressmodell. Synapse. 2008; 62: 22-30. [PubMed]
Levitt P. Strukturell och funktionell mognad av den utvecklande primathjärnan. J Pediatr. 2003; 143: S35-45. [PubMed]
Lewis DA, Cruz D, Eggan S. Erickson S. Postnatal utveckling av prefrontala hämmande kretsar och patofysiologi av kognitiv dysfunktion vid schizofreni. Ann NY Acad Sci. 2004; 1021: 64-76. [PubMed]
Lewis DA. Utveckling av prefrontal cortex under ungdomar: Inblick i sårbara neurala kretsar i schizofreni. Neuropsychopharmacology. 1997; 16: 385-98. [PubMed]
Li BM, Kubota K. Alpha-2 adrenerg modulering av prefrontal kortikal neuronaktivitet relaterad till en visuell diskrimineringsuppgift med GO och NO-GO-föreställningar hos apor. Neurosci Res. 1998; 31: 83-95. [PubMed]
Lichtman JW, Sanes JR. Ome söt ome: vad kan genomet berätta om connectome? Curr Opin Neurobiol. 2008; 18: 346-53. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Lidow MS, Goldman-Rakic PS, Rakic P. Synkroniserad överproduktion av neurotransmittorreceptorer i olika regioner av primär cerebral cortex. Proc Natl Acad Sci USA A. 1991; 88: 10218-21. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Logan GD, Cowan WB, Davis KA. På förmågan att hämma enkla och valfria reaktionstidsvar: en modell och en metod. J Exp Psychol Hum Percept Utför. 1984; 10: 276-91. [PubMed]
London ED, Ernst M, Grant S, Bonson K, Weinstein A. Orbitofrontal cortex och mänsklig drogmissbruk: funktionell bildbehandling. Cereb Cortex. 2000; 10: 334-42. [PubMed]
Louiset E, Contesse V, Groussin L, Cartier D, Duparc C, Barrande G, Bertherat J, Vaudry H, Lefebvre H. Uttryck av serotonin7-receptor och koppling av ektopiska receptorer till proteinkinas A och jonströmmar i adrenokortikotropinoberoende makronodulär binjurhyperplasi orsakar Cushings syndrom. J Clin Endocrinol Metab. 2006; 91: 4578–86. [PubMed]
Luna B, Padmanabhan A, O'Hearn K. Vad har fMRI berättat om utvecklingen av kognitiv kontroll genom tonåren? Hjärnkogn. 2010; 72: 101–13. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Luna B, Sweeney JA. Framväxten av samverkande hjärnfunktion: FMRI-studier av utvecklingen av responsinhibering. Ann NY Acad Sci. 2004; 1021: 296-309. [PubMed]
MacLusky NJ, Walters MJ, Clark AS, Toran-Allerand CD. Aromatas i hjärnbarken, hippocampus och mid-hjärnan: ontogeni och utvecklingsrelaterade konsekvenser. Molcell Neurosci. 1994; 5: 691-698. [PubMed]
Madsen KS, Baare WF, Vestergaard M, Skimminge A, Ejersbo LR, Ramsoy TZ, Gerlach C, Akeson P, Paulson OB, Jernigan TL. Responsinhibering är associerad med vit materia mikrostruktur hos barn. Neuropsychologia. 48: 854-62. [PubMed]
Marco EM, Macri S, Laviola G. Kritiska åldersfönster för neurodevelopmentala psykiatriska störningar: Bevis från djurmodeller. Neurotox Res. 2011; 19: 286-307. [PubMed]
Markham JA, Morris JR, Juraska JM. Neurontalet minskar i råtta ventral, men inte dorsalt, medial prefrontal cortex mellan ungdom och vuxen ålder. Neuroscience. 2007; 144: 961-8. [PubMed]
Marsh R, Zhu H, Wang Z, Skudlarski P, Peterson BS. En fMRI-utvecklingsstudie av självregleringskontroll i Tourettes syndrom. Am J Psychiatry. 2007; 164: 955–66. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Mazer C, Muneyyirci J, Taheny K, Raio N, Borella A, Whitaker-Azmitia P. Serotoninutarmning under synaptogenes leder till minskad synaptisk densitet och lärandeunderskott hos vuxna råtta: en möjlig modell för neurodevelopmentala störningar med kognitiva underskott. Brain Res. 1997; 760: 68-73. [PubMed]
McCutcheon JE, Marinelli M. Åldersfrågor. Eur J Neurosci. 2009; 29: 997-1014. [PMC gratis artikel] [PubMed]
McDonald AJ, Pearson JC. Sameksistens av GABA och peptidimmunoreaktivitet i icke-pyramidala neuroner i den basolaterala amygdalaen. Neurosci Lett. 1989; 100: 53-8. [PubMed]
Milad MR, Quirk GJ. Neuroner i medial prefrontal cortex-signalminne för rädsla utrotning. Natur. 2002; 420: 70-4. [PubMed]
Miller EK, Cohen JD. En integrerad teori om prefrontal cortex funktion. Annu Rev Neurosci. 2001; 24: 167-202. [PubMed]
Mink JW. De basala ganglierna: fokuserat urval och hämning av konkurrerande motorprogram. Prog Neurobiol. 1996; 50: 381-425. [PubMed]
Moll GH, Mehnert C, Wicker M, Bock N, Rothenberger A, Ruther E, Huether G. Åldersrelaterade förändringar i densiteterna av presynaptiska monoamintransportörer i olika regioner i råtthjärna från tidigt ungdomsliv till sen vuxenliv. Brain Res Dev Brain Res. 2000; 119: 251-7. [PubMed]
Morris RW, Fung SJ, Rothmond DA, Richards B, Ward S, Noble PL, Woodward RA, Weickert CS, Winslow JT. Effekten av gonadektomi på prepulseinhibering och rädslestimulerad skum i adolescent rhesusmakar. Psychon. 2010; 35: 896-905. [PubMed]
Nuñez JL, Juraska JM. Storleken på råtta corpus callosums splenium: inflytande av hormoner, könsförhållande och neonatal kryoestesi. Dev Psychobiol. 1998; 1998; 33: 295-303. [PubMed]
Nuñez JL, Sodhi J, Juraska JM. Ovariehormoner efter postnatal dag 20 minskar neuronnumret i råttens primära visuella cortex. J Neurobiol. 2002; 52: 312-21. [PubMed]
O'Donnell P. Ungdomlig mognad av kortikal dopamin. Neurotox Res. 2010
Panksepp J. Den ontogeni av lek hos råttor. Dev Psychobiol. 1981; 14: 327-332. [PubMed]
Paus T. Tillväxt av vit materia i ungdomshjärna: myelin eller axon? Brain Cogn. 2010; 72: 26-35. [PubMed]
Paus T. Kartlägger hjärnmognad och kognitiv utveckling under tonåren. Trender Cogn Sci. 2005; 9: 60-8. [PubMed]
Paus T, Keshavan M, Giedd JN. Varför uppstår många psykiatriska störningar under tonåren? Nat Rev Neurosci. 2008; 9: 947-57. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Paus T, Tomaiuolo F, Otaky N, MacDonald D, Petrides M, Atlas J, Morris R, Evans AC. Mänsklig cingulat och paracingulate sulci: mönster, variabilitet, asymmetri och probabilistisk karta. Cereb Cortex. 1996; 6: 207-14. [PubMed]
Paus T, Toro R. Kan könsskillnader i vit materia förklaras av g-förhållande? Front Neuroanat. 2009; 3: 14. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Strukturell mognad av neurala vägar hos barn och ungdomar: in vivo-studie. Vetenskap. 1999; 283: 1908-11. [PubMed]
Peper JS, Brouwer RM, Schnack HG, van Baal GC, van Leeuwen M, van den Berg SM, Delemarre-Van de Waal HA, Boomsma DI, Kahn RS, Hulshoff Pol HE. Sexsteroider och hjärnstruktur i pubertetspojkar och -flickor. Psychon. 2009; 34: 332-42. [PubMed]
Perlman WR, Webster MJ, Herman MM, Kleinman JE, Weickert CS. Åldersrelaterade skillnader i glukokortikoidreceptor-mRNA-nivåer i den mänskliga hjärnan. Neurobiol Åldrande. 2007; 28: 447-58. [PubMed]
Perrin JS, Herve PY, Leonard G, Perron M, Gädda GB, Pitiot A, Richer L, Veillette S, Pausova Z, Paus T. Tillväxt av vit materia i den ungdomliga hjärnan: Testosterons och androgenreceptors roll. J Neurosci. 2008; 28: 9519-24. [PubMed]
Perrin JS, Leonard G, Perron M, Gädda GB, Pitiot A, Richer L, Veillette S, Pausova Z, Paus T. Sexskillnader i tillväxten av vit materia under tonåren. Neuroimage. 2009; 45: 1055-66. [PubMed]
Pezze MA, Bast T, Feldon J. Betydelsen av dopaminöverföring i råttmedial prefrontal cortex för konditionerad rädsla. Cereb Cortex. 2003; 13: 371-80. [PubMed]
Pris JL. Prefrontala kortikala nätverk relaterade till visceral funktion och humör. Ann NY Acad Sci. 1999; 877: 383-96. [PubMed]
Pryce CR. Postnatal ontogeni av uttryck av kortikosteroidreceptorgenerna i däggdjurshärnor: mellanart och skillnader inom arten. Brain Res Rev. 2008; 57: 596-605. [PubMed]
Purves D, Lichtman JW. Eliminering av synapser i det utvecklande nervsystemet. Vetenskap. 1980; 210: 153-7. [PubMed]
Putnam FW. Tioårig forskningsuppdatering: barns sexuella övergrepp. J är Acad Child Adolesc Psychiatry. 2003; 42: 269-78. [PubMed]
Qiu D, Tan LH, Zhou K, Khong PL. Diffusions tensor avbildning av normal vit materia mognad från sen barndom till ung vuxen ålder: voxelvis utvärdering av medel diffusivitet, fraktional anisotropi, radial och axiell diffusivitet och korrelation med läsutveckling. Neuroimage. 2008; 41: 223-32. [PubMed]
Rakic P, Bourgeois JP, Eckenhoff MF, Zecevic N, Goldman-Rakic PS. Samtidig överproduktion av synapser i olika regioner i primär cerebral cortex. Vetenskap. 1986; 232: 232-5. [PubMed]
Rapoport JL, Giedd JN, Blumenthal J, Hamburger S, Jeffries N, Fernandez T, Nicolson R, Bedwell J, Lenane M, Zijdenbos A, Paus T, Evans A. Progressiv cortical förändring under ungdomar vid schizofreni i barndomen. En longitudinell magnetisk resonansbildningsstudie. Arch Gen Psychiatry. 1999; 56: 649-54. [PubMed]
Rebec GV, Sun W. Neuronala substrat av återfall till kokain-sökande beteende: Prefrontal cortex roll. J Exp Anal Behav. 2005; 84: 653-66. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Reid SN, Juraska JM. Könsmässiga skillnader i bruttoprocenten hos råtta neocortex. J Comp Neurol. 1992; 321: 442-7. [PubMed]
Rios O, Villalobos J. Postnatal utveckling av de afferenta utsprången från den dorsomediala thalaminkärnan till den främre cortexen hos möss. Brain Res Dev Brain Res. 2004; 150: 47-50. [PubMed]
Robbins TW. Skiftande och stoppande: frontokstriatala substrat, neurokemisk modulering och kliniska konsekvenser. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2007; 362: 917-32. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Rosenberg DR, Lewis DA. Postnatal mognad av dopaminergisk innervation av prekala och motoriska kortikor från apa: en immunosistokemisk analys av tyrosinhydroxylas. J Comp Neurol. 1995; 358: 383-400. [PubMed]
Rosenkranz JA, Moore H, Grace AA. Prefrontal cortex reglerar lateral amygdala neuronal plasticitet och respons på tidigare konditionerade stimuli. J Neurosci. 2003; 23: 11054-64. [PubMed]
Rubia K, Overmeyer S, Taylor E, Brammer M, Williams SC, Simmons A, Andrew C, Bullmore ET. Funktionell frontalisation med ålder: kartläggning av neurodevelopmentella banor med fMRI. Neurosci Biobehav Rev. 2000; 24: 13-9. [PubMed]
Rubia K, Overmeyer S, Taylor E, Brammer M, Williams SC, Simmons A, Bullmore ET. Hypofrontalitet i uppmärksamhetsunderskottets hyperaktivitetsstörning vid högre ordermotorstyrning: en studie med funktionell MR. Am J Psykiatri. 1999; 156: 891-6. [PubMed]
Salimi K, Glantz LA, Hamer RM, tyska TT, Gilmore JH, Jarskog LF. Reglering av komplex 1 och komplex 2 i den utvecklande mänskliga prefrontala cortexen. Synapse. 2008; 62: 273-82. [PubMed]
Schmithorst VJ, Holland SK, Dardzinski BJ. Utvecklingsskillnader i vit materia arkitektur mellan pojkar och tjejer. Hum Brain Mapp. 2008; 29: 696-710. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Schmithorst VJ, Wilke M, Dardzinski BJ, Holland SK. Kognitiva funktioner korrelerar med vit materia arkitektur i en normal pediatrisk population: en diffusion tensor MR studie. Hum Brain Mapp. 2005; 26: 139-47. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Schoenbaum G. Påverka, åtgärder och tvetydighet och amygdala-orbitofrontalkretsen. Fokus på "kombinerade ensidiga lesioner av amygdala och orbital prefrontal cortex försämra affektiv bearbetning i rhesus apor" J Neurophysiol. 2004; 91: 1938-9. [PubMed]
Schultz W. Prediktiv belöningssignal för dopaminneuroner. J Neurophysiol. 1998; 80: 1-27. [PubMed]
Schulz KP, Fan J, Tang CY, Newcorn JH, Buchsbaum MS, Cheung AM, Halperin JM. Responsehämning hos ungdomar som diagnostiserats med uppmärksamhetsbristande hyperaktivitetsstörning under barndomen: en händelsesrelaterad FMRI-studie. Am J Psykiatri. 2004; 161: 1650-7. [PubMed]
Schwandt ML, Barr CS, Suomi SJ, Higley JD. Åldersberoende variation i beteende efter akut etanoladministration hos manliga och kvinnliga adolescenta rhesusmakar (Macaca mulatta) Alkoholklin Exp Exp. 2007; 31: 228-237. [PubMed]
Se RE, Fuchs RA, Ledford CC, McLaughlin J. Narkotikamissbruk, återfall och amygdala. Ann NY Acad Sci. 2003; 985: 294-307. [PubMed]
Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S, et al. Dopaminreceptorer av mänsklig hjärna hos barn och åldrande vuxna. Synapse. 1987; 1: 399-404. [PubMed]
Shaw P, Eckstrand K, Sharp W, Blumenthal J, Lerch JP, Greenstein D, Clasen L, Evans A, Giedd J, Rapoport JL. Attention-deficit / hyperactivity disorder kännetecknas av en fördröjning i kortikal mognad. Proc Natl Acad Sci USA A. 2007; 104: 19649-54. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Shepherd GM. Den synaptiska organisationen av hjärnan. Oxford University Press, Oxford University Press; 1990.
Sinclair D, Webster MJ, Wong J, Weickert CS. Dynamiska molekylära och anatomiska förändringar i glukokortikoidreceptorn vid human kortikal utveckling. Mol psykiatri [PubMed]
Sisk CL, Foster DL. Den neurala grunden för puberteten och ungdomar. Nat Neurosci. 2004; 7: 1040-1047. [PubMed]
Slotkin TA, Seidler FJ, Ryde IT, Yanai J. Utvecklingsneurotoxiska effekter av klorpyrifos på acetylkolin och serotoninvägar i en avianmodell. Neurotoxicol Teratol. 2008; 30: 433-9. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Somel M, Franz H, Yan Z, Lorenc A, Guo S, Giger T, Kelso J, Nickel B, Dannemann M, Bahn S, Webster MJ, Weickert CS, Lachmann M, Paabo S, Khaitovich P. Transkriptionell neoteny i människa hjärna. Proc Natl Acad Sci USA A. 2009; 106: 5743-8. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Somerville LH, Casey BJ. Utveckling neurobiologi av kognitiv kontroll och motivationssystem. Curr Opin Neurobiol. 2010; 20: 236-41. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Sowell ER, Thompson PM, Rex D, Kornsand D, Tessner KD, Jernigan TL, Toga AW. Kartläggning av asymmetri av sulcalmönster och lokal kortikal ytgråmaterialfördelning in vivo: mognad i perisyliska kortikor. Cereb Cortex. 2002; 12: 17-26. [PubMed]
Sowell ER, Thompson PM, Tessner KD, Toga AW. Kartläggning fortsatte hjärntillväxt och reduktion av grå materia täthet i dorsal frontal cortex: Inverse relationer under postadolescent hjärnmognad. J Neurosci. 2001; 21: 8819-29. [PubMed]
Sowell ER, Thompson PM, Toga AW. Kartläggning av förändringar i mänsklig cortex under hela livet. Hjärnforskare. 2004; 10: 372-92. [PubMed]
Spjut L. Den ungdomshjärna och åldersrelaterade beteendemässiga manifestationer. Neurovetenskap och Bio-beteende recensioner. 2000; 24: 417-463. [PubMed]
Steinberg L. En beteendeforskare tittar på vetenskapen om ungdomars utveckling av ungdomar. Brain Cogn. 2010; 72: 160-4. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Steinberg L. En dubbelsystemsmodell av ungdomsrisker. Dev Psychobiol. 2010; 52: 216-24. [PubMed]
Stevens MC, Pearlson GD, Calhoun VD. Förändringar i interaktionen mellan vila-statliga neurala nätverk från ungdomar till vuxen ålder. Hum Brain Mapp. 2009; 30: 2356-66. [PubMed]
Stinear CM, Coxon JP, Byblow WD. Primärmotorisk cortex och rörelseförebyggande: där Stop möter Go. Neurosci Biobehav Rev. 2009; 33: 662-73. [PubMed]
Supekar K, Musen M, Menon V. Utveckling av storskaliga funktionella hjärnanät hos barn. PLoS Biol. 2009; 7: e1000157. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Supekar K, Uddin LQ, Prater K, Amin H, Greicius MD, Menon V. Utveckling av funktionell och strukturell anslutning inom standardmodusnätet hos små barn. Neuroimage. 2010; 52: 290-301. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Swann N, Tandon N, Canolty R, Ellmore TM, McEvoy LK, Dreyer S, DiSano M, Aron AR. Intrakraniell EEG avslöjar en tids- och frekvensspecifik roll för den rätt underlägsna frontal gyrus och primära motorcortex vid stoppande initierade svar. J Neurosci. 2009; 29: 12675-85. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Tarazi FI, Baldessarini RJ. Jämförande postnatal utveckling av dopamin D (1), D (2) och D (4) receptorer i råtthämmare. Int J Dev Neurosci. 2000; 18: 29-37. [PubMed]
Tau GZ, Peterson BS. Normal utveckling av hjärnkretsar. Neuropsychopharmacology. 35: 147-68. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC., Jr. Bevis för dopaminreceptorns beskärning mellan ungdomar och vuxenliv i striatum men inte kärnan accumbens. Brain Res Dev Brain Res. 1995; 89: 167-72. [PubMed]
Teicher MH, Dumont NL, Ito Y, Vaituzis C, Giedd JN, Andersen SL. Barndomsmisshandel är förknippad med minskat corpus callosumområde. Biolpsykiatri. 2004; 56: 80-5. [PubMed]
Thomason ME, Race E, Burrows B, Whitfield-Gabrieli S, Glover GH, Gabrieli JD. Utveckling av rumslig och verbal arbetsminneskapacitet i människans hjärna. J Cogn Neurosci. 2009; 21: 316-32. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Todd RD. Neural utveckling regleras av klassiska neurotransmittorer: Dopamin D2-receptorstimulering ökar neuritutväxten. Biolpsykiatri. 1992; 31: 794-807. [PubMed]
Toran-Allerand CD. Östrogen / neurotropinanslutningen under neural utveckling: är samlokalisering av östrogenreceptorer med neurotrofinerna och deras receptorer biologiskt relevanta? Dev Neurosci. 1996; 18: 36-48. [PubMed]
Tseng KY, Amin F, Lewis BL, O'Donnell P. Ändrat prefrontalt kortikalt metaboliskt svar på mesokortikal aktivering hos vuxna djur med en neonatal ventral hippocampus lesion. Biolpsykiatri. 2006; 60: 585–90. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Tseng KY, O'Donnell P. Dopaminmodulering av prefrontala kortikala interneuroner förändras under tonåren. Cereb Cortex. 2007; 17: 1235–40. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Ventura R, Morrone C, Puglisi-Allegra S. Prefrontal / accumbal katekolaminsystem bestämmer motivationell salience tillskrivning till både belönings- och aversionsrelaterade stimuli. Proc Natl Acad Sci USA A. 2007; 104: 5181-6. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Vernadakis A. Neuronal-glial interaktioner under utveckling och åldrande. Fed Proc. 1975; 34: 89–95. [PubMed]
Verney C, Grzanna R, Farkas E. Distribution av dopamin-beta-hydroxylas-liknande immunoreaktiva fibrer i råtta cerebellär cortex under ontogeni. Dev Neurosci. 1982; 5: 369-74. [PubMed]
Vincent SL, Pabreza L, Benes FM. Postnatal mognad av GABA-immunoreaktiva neuroner av råttmedial prefrontal cortex. J Comp Neurol. 1995; 355: 81-92. [PubMed]
Viveros MP, Marco EM, Lopex-Gallardo M, Garcia-Segura LM, Wagner EJ. Ramverk för könsskillnader i ungdomar neurobiologi: ett fokus på cannabinoider. Neurosci Bio Rev. 2010 i press. [PubMed]
Vizuete ML, Venero JL, Traiffort E, Vargas C, Machado A, Cano J. Uttryck av 5-HT7-receptor-mRNA i råtthjärna under postnatal utveckling. Neurosci Lett. 1997; 227: 53-6. [PubMed]
Volkow ND. Vad vet vi om narkotikamissbruk? Am J Psykiatri. 2005; 162: 1401-2. [PubMed]
Voorn P, Vanderschuren LJ, Groenewegen HJ, Robbins TW, Pennartz CM. Sätter en spinn på striatumens dorsal-ventrala delning. Trender Neurosci. 2004; 27: 468-74. [PubMed]
Wang DD, Kriegstein AR. Blockering av tidig GABA-depolarisation med bumetanidresultat i permanenta förändringar i kortikala kretslopp och sensorimotoriska gatingunderskott. Cereb Cortex. 2011 [PMC gratis artikel] [PubMed]
Weinberger DR. Inverkan av normal hjärnans utveckling för patogenesen av schizofreni. Arch Gen Psychiatry. 1987; 44: 660-9. [PubMed]
Whitaker-Azmitia PM, Azmitia EC. Autoregulation av foster serotonerg neuronal utveckling: roll av serotoninreceptorer med hög affinitet. Neurosci Lett. 1986; 67: 307-12. [PubMed]
Wong DF, Wagner HN, Jr, Dannals RF, Länkar JM, Frost JJ, Ravert HT, Wilson AA, Rosenbaum AE, Gjedde A, Douglass KH, et al. Effekter av ålder på dopamin och serotoninreceptorer uppmätta med positrontomografi i den levande mänskliga hjärnan. Science 21. 1984; 226 (4681): 1393-6. [PubMed]
Woo TU, Pucak ML, Kye CH, Matus CV, Lewis DA. Peripubertal-förfining av den inneboende och associationella kretsen i monkey prefrontal cortex. Neuroscience. 1997; 80: 1149-58. [PubMed]
Yates MA, Juraska JM. Pubertalets ovarianhormonexponering minskar antalet myelinerade axoner i råtta corpus callosumets splenium. Exp Neurol. 2008; 209: 284-7. [PMC gratis artikel] [PubMed]
Yin X, Crawford TO, Griffin JW, TuP, Lee VM, LiC, Roder J, Trapp BD. Myelin-associerat glykoprotein är en myelin-signal som modulerar kaliber av myelinerade axoner. J Neurosci. 1998; 18: 1953-62. [PubMed]
Zavitsanou K, Wang H, Dalton VS, Nguyen V. Cannabinoid administrering ökar 5HT1A-receptorbindning och mRNA-uttryck i hippocampus hos vuxna men inte adulta råttor. Neuroscience. 2010; 169: 315-24. [PubMed]
Zecevic N, Bourgeois JP, Rakic P. Förändringar i synaptisk densitet i motorcortex av rhesusapa under foster- och postnatalt liv. Brain Res Dev Brain Res. 1989; 50: 11-32. [PubMed]
Zehr JL, Todd BJ, Schulz KM, McCarthy MM, Sisk CL. Dendritisk beskärning av medial amygdala under pubertetsutveckling av den manliga syriska hamsteren. J Neurobiol. 2006; 66: 578-90. [PubMed]
Zhang LI, Poo MM. Elektrisk aktivitet och utveckling av neurala kretsar. Nat Neurosci. 2001; 4 (Suppl): 1207-14. [PubMed]
Zhou FC, Sari Y, Zhang JK. Uttryck av serotonintransportörsprotein vid utveckling av råtthjärna. Brain Res Dev Brain Res. 2000; 119: 33-45. [PubMed]
Zink CF, Pagnoni G, Martin-Skurski ME, Chappelow JC, Berns GS. Mänskliga striatala svar på monetär belöning beror på förmåner. Nervcell. 2004; 42: 509-17. [PubMed]
Zisook S, Rush AJ, Lesser I, Wisniewski SR, Trivedi M, Husain MM, Balasubramani GK, Alpert JE, Fava M. Preadult start mot vuxen debut av major depressiv sjukdom: en replikationsstudie. Acta Psychiatr Scand. 2007; 115: 196-205. [PubMed]
Zuo XN, Kelly C, Adelstein JS, Klein DF, Castellanos FX, Milham MP. Tillförlitliga internt anslutningsnät: Test-retest-utvärdering med ICA och dubbel regressionsmetod. Neuroimage. 2010; 49: 2163-77. [PMC gratis artikel] [PubMed]