Dopaminergisk belöningskänslighet kan främja ungdomars hälsa: Ett nytt perspektiv på mekanismen för ventral striatumaktivering (2016)

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

Utvecklingskognitiv neurovetenskap

Volym 17, Februari 2016, Sidor 57-67

Abstrakt

Den rådande syn på ungdomsutveckling i hjärnan är att den ökade aktiviteten i det mesolimbiska dopaminergiska belöningssystemet tjänar som en skuld, som riktar ungdomar mot riskabelt beteende, ökar känsligheten för social utvärdering och förlust och leder till kompromissat välbefinnande. Flera fynd som är inkonsekventa med denna underskottskikt utmanar perspektivet att ungdomslönets känslighet i hög grad tjänar som en skuld och framhäver den potentiella adaptiva funktionen som ökad striatal reaktivitet kan tjäna. Målet med denna översyn är att förfina vår förståelse för känslighet för dopaminergisk belöning i tonåren. Jag granskar flera studier som visar att ventralstriatum aktivering tjänar en adaptiv funktion för ungdomars hälsa och välbefinnande i samband med minskningar i både riskupptagning och depression och ökning av kognitiv persistens och prestation.

Nyckelord

Ungdom;
belöningar;
Risktagande;
Hälsa;
hjärnans utveckling

Ungdom är en känslig och sårbar utvecklingsperiod som är markerad av branta ökningar av riskupptagande beteende, känslomässig labilitet och dålig beteendereglering (Steinberg, 2005). Sådana förändringar avser ökad depression och ångest (dvs. internaliserande problem) och leder till oordning och regelbrott beteende (dvs externaliserande problem) som medför betydande folkhälsoproblem, som drivs av deras höga förekomst, kroniskhet och negativa effekter på funktionen. Förekomsten av många psykiatriska störningar uppträder till exempel under ungdomar, med depression som ökar 500% från barndom till tonåring och ytterligare 400% av de unga vuxna åren (se Thapar et al., 2012). Morbiditet och mortalitet ökar 300% från barndom till ungdom (CDC, 2014) med över 70% av tonårsdödsfall varje år på grund av förebyggbara orsaker, inklusive motorfordonsolyckor, oavsiktliga skador, mord och självmord (CDC, 2013). Nya bevis från djurmodeller och utvecklingsstudier inom neurovetenskap inom mänsklig ungdom har visat att störningar i belöningsprocesser kan ligga till grund för ökningar av internaliserande och externaliserande symtom under tonåren (Spjut, 2011).

1. Ungdomstoppar i belöningskänslighet

Över många arter, inklusive gnagare, icke-humana primater och människor, visar tonåringar toppar i belöningsrelaterade beteenden, vilket ger starka bevis för bevarande av belöningsförädling över evolutionen (Spjut, 2011). Adolescentrotter är känsligare än deras vuxna motsvarigheter till de givande egenskaperna hos en rad positivt givande stimuli, inklusive nyhetssökande (Douglas et al., 2003), de givande effekterna av sociala interaktioner (Douglas et al., 2004), konsumtionellt beteende (Friemel et al., 2010 och Spjut, 2011) och välsmakande testanter (Vaidya et al., 2004, Wilmouth och Spear, 2009 och Friemel et al., 2010). I mänskliga primater har inverterade U-formade utvecklingsmönster observerats i belöningssökande beteenden. Till exempel visar mänskliga tonåringar toppar i självrapporterad belöningssökande och sensationssökande (Steinberg et al., 2009 och Romer et al., 2010), större känslighet för positiv feedback under en beteendespelsuppgift (Cauffman et al., 2010) och ökade preferenser och reaktivitet mot söta ämnen (Galván och McGlennen, 2013 och Post och Kemper, 1993). Dessa beteendeförändringar i belöningssökande beteenden och preferenser drivs delvis av underliggande neurala förändringar i frontostriatala kretsar.

2. Dopaminerga förändringar i den ungdomliga hjärnan

Frontostriatala kretsar som underkastar belöningsprocesser moduleras av neurotransmittorn dopamin (DA) Den primära belöningskretsen innefattar dopaminerga utsprång från det ventrala tegmentala området (VTA) till kärnans accumbens som frigör dopamin som svar på belöningsrelaterade stimuli (Russo och Nestler, 2013). Den ventrala striatumen, och i synnerhet kärnan accumbens, har erkänts som en kärnkod för incitament, belöningsdrivet beteende (se Padmanabhan och Luna, 2014 och Galván, 2014). DA-signalering stöder armeringsinlärning och DA-modulering av striatal och prefrontal funktion påverkar affektivt och motiverat beteende som förändras i tonåren (Padmanabhan och Luna, 2014). Huvuddelen av belöningssystemet som genomgår särskilt dramatisk förändring under tonåren innefattar prognoser från DA neuroner djupt i hjärnans bas (t.ex. VTA, substantia nigra) till subkortiska områden inklusive striatum, samt prefrontal cortex (PFC) och andra kortikala regioner inklusive amygdala och hippocampus. Det finns också GABAergic projicer från kärnan accumbens till VTA. Dessa inkluderar prognoser genom den direkta vägen, som medieras av D1-typ med medelstarka nervceller, som direkt inverterar VTA och projicer genom den indirekta vägen, vilken förmedlas av D2-typ mediumspina neuroner, som innervatar VTA genom GABAergic neuroner i ventral pallidum (Russo och Nestler, 2013). Alla dessa belöningsregioner är sammankopplade på komplexa sätt (se Fig 1).

Fig. 1. Dopaminerga vägar i hjärnan.

DA-systemet genomgår betydande omorganisation över ungdomar, vilket är implicerat i patofysiologin av olika störningar som uppträder under adolescense (se Nelson et al., 2005, Spjut, 2000 och Wahlstrom et al., 2010a). Över gnagare ökar icke-mänskliga primater och människor i dopamin-signaleringstoppen under tonåren (se Wahlstrom et al., 2010b). Adolescentspecifika toppar har observerats i densiteten av dopaminreceptorer D1 och D2 i ventralstriatum hos gnagare (Andersen et al., 1997, Tarazi et al., 1999, Teicher et al., 1995, Badanich et al., 2006 och Philpot et al., 2009), även om ett fåtal studier inte har funnit funktionella skillnader i nukleär accumbens hos ungdomliga gnagare jämfört med vuxna (Matthews et al., 2013 och Sturman och Moghaddam, 2012). Dessutom ökar DA-koncentrationerna och densiteten hos DA-fibrer som ökar till PFC-ökningen till ungdomar (Benes et al., 2000), liksom antalet PFC-utsprång till kärnan accumbens (Brenhouse et al., 2008). I icke-mänskliga primater toppar regionens hela DA innervation i ungdomar (Se Wahlstrom et al., 2010b).

Studier med människor har rapporterat liknande toppar i DA-uttryck under ungdomar. Till exempel, jagn mänskliga post mortemprover, DA nivåer i striatum ökar tills ungdomar och sedan minska eller förbli stabila (Haycock et al., 2003), både när det gäller längden av axoner samt totalt antal utskjutande axoner (Lambe et al., 2000 och Rosenberg och Lewis, 1994). Thär är också en topp i glutamatergisk anslutning från PFC till kärnans accumebens, speciellt i D1-uttryckande neuroner (Brenhouse et al., 2008). Slutligen har fMRI-studier, som möjliggör bedömning av förändringar i neurala system som är inerverade av DA, visat att ventralstriatumet är signifikant mer aktiv bland ungdomar än barn eller vuxna när de får sekundära belöningar (t.ex. pengar; Ernst et al., 2005, Galván et al., 2006 och Van Leijenhorst et al., 2010), primära belöningar (t.ex. söt vätska; Galván och McGlennen, 2013) eller sociala belöningar (Chein et al., 2010 och Guyer et al., 2009) såväl som i närvaro av aptitliga sociala signaler (Somerville et al., 2011). Sådana toppar vid ventralstriatumaktivering är förenade med komprometterad kognitiv kontroll (Somerville et al., 2011) och ökat självrapporterat riskupptagande (Galván et al., 2007). Vissa studier har också funnit att ungdomar uppvisar en ojämn ventralstriatumaktivering i förhållande till barn eller vuxna när man förutser belöningar (Bjork et al., 2004 och Bjork et al., 2010), och sådan trubbig striatalaktivering är förenad med större riskupptagande beteende (Schneider et al., 2012). Hypoaktivering av ventralstriatum argumenteras för att ungdomar kan uppnå mindre positiva känslor från givande stimuli, vilket driver dem att söka större belöningsinducerande upplevelser som ökar aktiviteten i dopaminrelaterade kretsar (Spjut, 2000).

Det är hypotes att DA-systemet ligger vid ett funktionellt tak under tonåren (Chambers et al., 2014), vilket framgår av toppar i DA-cellavfyring, övergripande högre toniska DA-nivåer, större DA-innervation och ökade DA-receptor-densiteter (Se Padmanabhan och Luna, 2014). Därför anses mesolimbiska DA-systemet vara i ett tillstånd av överdrivning under ungdomar, vilket har en viktig funktionell betydelse för beteendemässiga resultat. Det har också föreslagits att toniska DA-nivåer i PFC stiger utöver optimala nivåer i ungdomar, vilket resulterar i en DA-överdosering, som då förspänner inmatning från limbiska områden, såsom kärnan accumbens (t.ex, Wahlstrom et al., 2010a). Thans skift i DA-funktionell balans skulle kunna ha märkta konsekvenser för konkurrensen mellan PFC och limbiska regioner för kontroll av information, så att större funktionella nivåer av DA-aktivitet i kärnblocken skifter informationsflödet mot större limbiskt och mindre PFC-påverkan på kärnan accumbens (Spjut, 2011).

3. Undersökningsperspektiv på dopaminergreaktivitet vid tonåren

Ungdomsspecifika toppar i DA-verksamheten är allmänt tänkt att redovisa de ökade orienteringarna mot belöningar i miljön, inklusive preferenser för nyhet, ökat intresse för riskabla situationer och uppkomsten av många psykiatriska störningar (Wahlstrom et al., 2010b). Den rådande uppfattningen inom ungdomshjärnans utveckling är att den ökade aktiviteten i mesolimbic DA-systemet tjänar som en skuld, som riktar ungdomar mot riskabelt beteende, ökar känsligheten för social utvärdering och förlust och leder till kompromissat välbefinnande (t.ex, Casey et al., 2008 och Chambers et al., 2014). TDärför, medan ungdomstoppar i striatalreaktivitet kan ha utvecklats för adaptiva ändamål (t.ex. underlättande reproduktiv framgång, emigration och minskad inavel) kan striatalreaktivitet i moderna samhällen vara mer av en börda och till och med livshotande (Spjut, 2008). Verkligen, över dussintals neuroimagingstudier av mänskliga ungdomar har förändringar i ventralstriatumaktivering kopplats till negativa resultat inklusive drog- och alkoholanvändning (Jager et al., 2013), depression (Telzer et al., 2014 och Silk et al., 2013), ångest (Bar-Haim et al., 2009 och Guyer et al., 2006), sanvändbarhet för inbördes påverkan (Chein et al., 2010), och beteende och regeluppträdande beteenden (Galván et al., 2007 och Qu et al., 2015). Thus, kan belöningar djupt påverka viktiga beteenden som utgör modifierbara riskfaktorer för kronisk sjukdom och dödlighet.

4. En potentiell adaptiv roll av dopaminergreaktivitet vid tonåren

Den uppfattning att toppar i DA-verksamhet under ungdomar ligger till grund för ökad riskupptagning och ungdomspsykologi tyder på att ungdomar är predisponerade mot psykiska problem på grund av hårdförbundna utvecklingsbegränsningar via förändrad nervbehandling. Ett sådant underskottsperspektiv som drivs av biologiskt bestämd hjärnomaturlighet innebär en allestädes närvarande, oundviklig risk för ungdomars riskupptagning och psykopatologi som begränsar vår förmåga att ingripa. Dessutom betonar denna uppfattning ungdomsproblem beträffande mer positiv utveckling och beteende. Medan denna syn inte är fel (det vill säga ökad striatalaktivering gör relatera till negativa resultat) är detta perspektiv alltför förenklat ( Pfeifer och Allen, 2012) och tar inte hänsyn till hur ökad dopaminergreaktivitet kan vara adaptiv under denna utvecklingsperiod. Flera fynd som är inkonsekventa med denna underskottskikt utmanar perspektivet att ungdomslönets känslighet i hög grad tjänar som en skuld och framhäver den potentiella adaptiva funktionen som ökad striatal reaktivitet kan tjäna.

En syn som har föreslagits är att ökad dopaminerg känslighet ökar riskupptagande beteenden som kan vara anpassningsbara för att främja överlevnad och kompetensförvärv (Spjut, 2000). Tendensen att närma sig, utforska och ta risker under tonåren kan tjäna ett adaptivt syfte som ger unika möjligheter för ungdomar att uppnå nya upplevelser i en tid då ungdomar är grundade att lära av sina miljöer och lämna sina vårdgivares säkerhet (Spjut, 2000). Sålunda kan ventralstriatumresponser underlätta måluppfyllelse och långsiktig överlevnad, så att ungdomar kan röra sig mot relativ autonomi (Wahlstrom et al., 2010a). Kortfattat, Denna konceptualisering antyder att risken tar sig själv är ett normativt och adaptivt beteende. Förhöjd ventral striatumreaktivitet kan därför vara ett adaptivt svar så länge som systemet inte är i overdrive och ungdomar engagerar sig endast i måttliga risknivåer; Höga risknivåer kan vara skadliga och till och med livshotande (Spjut, 2008). Dessutom är konsekvenserna av riskupptagning sannolikt kontextberoende. I vårt moderna samhälle kan de miljöer där tonåringar tar del av risker (t.ex. körning av bilar) resultera i maladaptivitet istället för adaptiva resultat (Spjut, 2008).

Att förflytta sig bortom teorin som riskerar att ta sig själv är ett adaptivt beteende, jag föreslår en ny konceptualiserande och adaptiv roll av belöningssensitivitet så att striatal reaktivitet faktiskt kan leda ungdomar bort från risker och psykopatologier. Det vill säga, striatal reaktivitet kan styra ungdomar bort från samma beteende som tros uppstå som ett resultat av toppar i DA neurala signaleringen. I stället för att främja riskupptagning och psykopatologi avslöjar nya bevis att ökad striatal reaktivitet faktiskt kan motivera ungdomar att engagera sig i mer genomtänkt, positivt beteende, underlätta förbättrad kognition och i slutändan skydda dem mot att utveckla depression och engagera sig i hälsofarliga riskupptagande beteenden. Faktum är att ökade ventralstriatumsvar, i kombination med effektiv neuralreglering, representerar "översättningen av positiv motivation till adaptiv verkan" ( Wahlstrom et al., 2010a, sid. 3).

Förhöjd DA-signalering kan därför vara en neurobiologisk markör för tillvägagångssrelaterade beteenden, oavsett det upplevda resultatet (dvs. adaptivt eller maladaptivt). Å ena sidan kan DA-signalering kanaliseras mot motiverade beteenden som är mycket adaptiva, såsom en orientering mot motivationellt positivt beteende (t ex strävar efter akademisk framgång, engagerar sig i prosociala beteenden, arbetar mot ett mål). Å andra sidan kan DA-signalering riktas mot motiverade beteenden som kan vara mycket maladaptiva beroende på situativa och kontextuella variabler (t.ex. farliga körningsbeteenden, riskabelt sexuellt beteende). Ventralstriatum känslighet kan därför representera antingen en sårbarhet eller en möjlighet beroende på det sociala och motivativa sammanhanget (Se Tabell 1). Thus, utvecklingsbanor i ventralstriatum känslighet kan variera mellan stimuli och kontekster.

Tabell 1.

Ventralstriatumreaktivitet kan vara både en källa till sårbarhet och möjlighet.

Sårbarhet	Möjlighet
*Orientering mot negativa belöningar*	Orientering mot positiva belöningar
• Drogförsök	• Akademisk motivation
• Riskabelt sexuellt beteende	• Passioner och hobbyer

*Känslighet mot socialt hot*	Känslighet för social anslutning
• Förhöjd depression	• Hälsosam relationer
• Negativt inbördes inflytande	• Prosociala beteenden

Tabellalternativ

Eftersom toppar i dopaminerg känslighet verkar vara universella i ungdomar, sett över arter, kontekster och kulturer, är mitt mål att markera sätt att sådan dopaminerg känslighet kan omdirigeras mot positiva hälsofrämjande beteenden. Flera övertygande recensioner har nyligen föreslagit att ungdomars neurodevelopment är komplex (Crone och Dahl, 2012) och ventralstriatumet är ibland associerat med adaptiva utfall (Pfeifer och Allen, 2012). I denna översyn går jag ett steg längre i denna konceptualisering och föreslår att DA-hyperaktivering kan främja ungdomars hälsa. Nedan granskar jag flera nyligen genomförda studier som utmanar traditionella synpunkter som belönar känslighetsfunktionerna i främst maladaptiva sätt under tonåren. Över olika prover och kontext fungerar ventralstriatumaktivering en anpassningsfunktion för ungdomars hälsa och välbefinnande, relaterat till minskningar i både riskupptagning och depression och ökning av kognitiv persistens och prestation.

5. Den ventrala striatumen och belöningen: omvänd inferens

Innan jag granskar aktuell litteratur vill jag notera några problem med tolkning av neuroimaging data. Mänskligt fMRI-arbete har identifierat ventralstriatum som en nyckelregion involverad i belöningsprocessering (se Delgado, 2007). Emellertid är en viktig begränsning av tolkningen av ventralstriatum som kodande belöning problemet med omvänd inferens (dvs. inferrerande kognitiva tillstånd enbart från aktiveringen av ett visst hjärnområde; Poldrack, 2011). I det nuvarande manuskriptet kommer jag att göra flera slutsatser angående ventral striatum och belöning. Medan ventralstriatum aktivering inte är synonymt med belöning, är den här länken ibland nödvändig för att beskriva en övertygad historia. Det är emellertid viktigt att notera att andra neurala regioner utanför ventralstriatumet (t.ex. VTA, vmPFC) och neurokemi utöver dopamin (t.ex. opioider) kod för belöning och ventralstriatum är involverad i ett brett spektrum av sensimotoriska, kognitiva och motiverande funktioner. Exempelvis är striatumet involverat i motorstyrning (se Groenewegen, 2003), lärande inklusive vanaformation (Jog et al., 1999), färdighetsinlärning (Poldrack et al., 1999) och belöningsrelaterat lärande (O'Doherty, 2004), liksom känslighet mot aversion / straff (Jensen et al., 2003). Den striatum har därför blivit involverad i att integrera information om kognition, motorstyrning och motivation (se Delgado, 2007).

6. Bevis för att dopaminerg känslighet kan främja ungdomars hälsa

6.1. Ventral striatum känslighet för prosociala beslut förutsäger minskningar i riskupptagande beteende

Förlovning i prosociala beteenden aktiverar hög intensitet, givande känslor som involverar det dopaminerga belöningssystemet. Till exempel, hos vuxna, som ger ekonomiskt stöd till välgörenhetsorganisationer engagerar ventral striatum (Moll et al., 2006 och Harbaugh et al., 2007). Detta antas indikera en "varm glöd" effekt, vilket tyder på att det känns bra att vara prosocial (Moll et al., 2006). Vi har faktiskt visat att ungdomar som rapporterar att de känner sig lyckligare på dagar när de stöder deras familj visar större ventralstriatumaktivering när de ger monetärt stöd till familjen under en fMRI-scanning (Telzer et al., 2010 och Telzer et al., 2011), som stöder uppfattningen att den ventrala striatumen kodar för känslor av lycka kopplad till att vara prosocial. Ventralstriatum aktivering till prosociala belöningar kan därför representera en adaptiv signal som kan underlätta välbefinnandet. För att testa detta följde vi ungdomar över en årsperiod för att undersöka hur ventralstriatumaktivering under ett positivt, prosocialt sammanhang förutspådde förändringar i hälsoriskbeteenden. Ungdomarna avslutade en uppgift under vilken de kunde göra kostsamma pengar till sina familjer. Vi fann att ungdomar som visade ökad aktivering i ventralstriatumet när de fattade prosociala beslut (det vill säga kostsamma donationer till familjen) visade längdminskningar i riskupptagande beteenden (t ex stjäla, dricka alkohol, använda droger och gå över skolan) över kursen av ett år (Telzer et al., 2013). Dessutom visade ungdomar som visade större ventralstriatum aktivering under prosociala familjebeslut mindre ventral striatum aktivering under en riskupptagande uppgift ( Telzer et al., 2015a), vilket föreslår att prosocialbelöningar kan kompensera den givande naturen att engagera sig i riskabelt beteende. Dessa fynd framhäver hur ventral-sensitivitet i streatum kan vara en tillgång för ungdomar beroende på det sammanhang där den aktiveringen sker. Den ventrala striatumen, som har identifierats som en riskfaktor för risker för ungdomar, är också skyddande mot samma beteende när aktiveringen sker inom ett meningsfullt och prosocialt sammanhang.

6.2. Ventralstriatum känslighet för olika typer av belöningar förutsäger både ökar och minskar depression över tiden

Även om optimalt välbefinnande kan uppnås genom meningsfullt och positivt beteende tenderar ungdomar ofta att rikta sig mot mer negativa, hedoniska aktiviteter (t.ex. risker), vilket potentiellt innebär att de riskerar att bli sjuk (Chambers et al., 2014 och Steinberg, 2008). Vi undersökte huruvida ventralstriatum aktivering till eudaimoniska belöningar (t.ex. prosociala beslut till familjen) och hedoniska belöningar (t.ex. riskabla beslut) differentiellt förutsäger longitudinella förändringar i depressiva symtom. Ungdomarna fullbordade en prosocial uppgift där de kunde välja att donera vinst till sin familj eller behålla pengar för sig själva (Telzer et al., 2010 och Telzer et al., 2011). De genomförde också en riskuppgift (BART; Lejuez et al., 2002), under vilka de kunde blåsa upp en virtuell ballong som gav dem ökande monetära belöningar med varje pump men kunde explodera vid varje tillfälle vilket resulterade i en förlust av alla intäkter som uppnåddes för den ballongen. Resultaten visade att ungdomar som uppvisade ökad ventral striatum aktivering under prosociala beslut till sin familj upplevde längsgående minskningar av depressiva symtom under det följande året. Däremot uppvisade ungdomar som uppvisade ökad ventralstriatum aktivering när de behöll intäkterna för sig själva på prosociala uppgiften (dvs. själviska beslut) eller som uppvisade ökad ventral striatumaktivering under riskupptagningen upplevde längsgående ökning av depressiva symtom (Telzer et al., 2014). Således är ökad striatal aktivering till prosocialt beteende ett adaptivt neuralt svar som potentiellt tjänar som en neurobiologisk signal som kodar för en orientering mot positiva belöningar (t.ex. känsla av mening och syfte, känner sig socialt kopplad) och leder till minskningar i depressiv symtomologi . Höjt striatal respons under själviska beslut (dvs att behålla pengar för sig själv) eller när det är riskabelt är ett maladaptivt neuralt svar som potentiellt tjänar som en neurobiologisk signal som kodar för orientering mot mer negativa belöningar (t.ex. spänningen att vara riskabel, ökad social hot) och resulterar i ökningar av depressiv symptomologi. Dessa resultat lyfter fram vikten av att beakta det sammanhang där ventralstriatum aktivering sker.

6.3. Maternals närvaro omdirigerar adolescent ventral striatum känslighet bort från riskabelt beteende

Föräldrarna spelar en viktig ställningsroll och hjälper sina barn att göra adaptiva beslut och undvika risker. Medan föräldrarna kan minska risken för ungdomar bara genom att fungera som portvaktare och begränsa ungdomars möjligheter att fatta dåliga beslut, vi testat huruvida moderns närvaro förändrar hur ungdomar behandlar risker. Under en fMRI-skanning genomförde ungdomar en simulerad köruppgift under vilken de kunde välja att fatta riskfyllda eller säkra beslut. De spelade uppgiften ensam och i närvaro av sin mamma. Vi fann att ungdomar gjorde betydligt mer riskfyllda beslut när de var ensamma (55% av beslut) än när deras mamma var närvarande (45% av besluten). På nervnivå var ventralstriatum signifikant mindre aktiverad under riskabla beslut och mer aktiva vid säkra beslut när tonårens mödrar var närvarande (Telzer et al., 2015b). Det var viktigt att vi fann att när ungdomar fattade säkra beslut, visade de signifikant funktionell koppling (dvs överkorsning mellan neurala regioner) mellan ventralstriatum och ventrolateral prefrontal cortex (VLPFC) när deras mödrar var närvarande men inte när de var ensamma . jagNågra andra ord, att fatta säkra beslut i närvaro av sin mor kan framkalla ett neuralt svar som kodar för belöningsvärde (det vill säga säkra beslut som involverar ventralstriatum) och detta belöningssvar främjar aktivering av prefrontal cortex, en viktig hjärnregion involverad vid kognitiv kontroll, bromsningen av motorresponser (Gray et al., 2002 och Wessel et al., 2013), samt regelrepresentation och svarval (Souza et al., 2009 och Snyder et al., 2011). Därför kan striatala svar underlätta kognitiv kontroll och överläggning om responsval, vilket slutligen resulterar i säkra val. Teorier om ungdomsriskupptagning föreslår att ökad ventralstriatumkänslighet i stor utsträckning ligger till grund för riskupptagning under tonåren och tidigare arbete har fokuserat på de sammanhang där striatal känslighet leder till missgynnande, riskabelt beteende. Viktigt är att ventralstriatumet, som har kopplats till större riskupptagning, till exempel när kamrater är närvarande (Chein et al., 2011), kan omdirigeras bort från riskabla beslut (dvs. mindre aktivering under risktagande) och mot mer beslutsfattande och säkra beslut när mödrar är närvarande.

6.4. Extrinsiska och inneboende belöningar kan främja förbättrad kognitiv persistens via ökad ventralstriatumaktivering

Även om tonåringar tenderar att visa skador på kognitiv prestation, särskilt i starkt upphetsande eller emotionella tillstånd (t.ex. Hare et al., 2008 och Somerville et al., 2011), tonåringar visar faktiskt förbättrad prestanda (dvs hämmar prepotent svar) när de belönas för att göra det (Geier och Luna, 2009, Geier och Luna, 2012, Geier et al., 2010 och Padmanabhan et al., 2011). I en serie snabba experiment hade Geier och kollegor deltagit i en enkel kognitiv uppgift (antisaccad uppgift), och i vissa försök gav god inhiberande kontroll en monetär belöning. Ungdomar gjorde färre fel på belönade jämfört med neutrala försök jämfört med vuxna (Padmanabhan et al., 2011), vilket tyder på att ungdomar är särskilt känsliga för belöningar, och att extrinsisk motivation (dvs. att få pengar) kan förbättra sin kognitiva kontroll. Betydande, hos ungdomar uppvisade ungdomar ökad aktivering jämfört med barn och vuxna i ventralstriatum på de belönade försöken (Padmanabhan et al., 2011), vilket tyder på att extrinsic belöningar och ventral striatum aktivering kan verka för att förbättra beteendereglering hos ungdomar.

In tillägg till att undersöka extrinsisk motivation (dvs att ta emot pengar) har forskare försökt undersöka hur inneboende motivation kan associeras med striatalaktivering och förbättrad beteendereglering. Satterthwaite och kollegor (2012) undersökt hur ventralstriatum aktiverades under en arbetsminneuppgift med olika svårighetsgrader bland deltagare som sträckte sig i ålder från 8 till 22 år. Författarna definierade inneboende motivation som ett förhöjt ventralt striatalt svar vid korrekt utföra uppgiften. Satterthwaite och kollegor (2012) hittade robust ventral striatum aktivering som skalas med uppgift svårighet. Det vill säga när deltagarna gjorde korrekta mot felaktiga svar visade de ökad ventral striatum aktivering, striatum aktivering som var högre för svårare försök. Denna striatalaktivering korrelerade med uppgiftens prestanda, vilket tyder på att ventralstriatumaktivering under utmanande uppgifter främjar effektivare arbetsminne. Dessutom visade adolescenten den högsta ventralstriatumaktivering till dessa inneboende belöningar. Viktigt var att dessa striatala svar var närvarande trots bristen på explicit återkoppling eller belöningar, vilket tyder på att ventralstriatal respons i detta sammanhang kan återspegla inneboende förstärkningssignaler. Dessa är bland de första resultaten för att visa ungdomstoppar i inhemska snarare än explicit förstärkningssvar.

Följande på arbetet av Satterthwaite och kollegor (2012), vi försökte undersöka huruvida det kan finnas kulturella skillnader i de neurala korrelaterna av inneboende motivation. För detta ändamål rekryterade vi två prover av sena ungdomar som traditionellt varierar med avseende på deras självrapporterade inneboende skolmotivation. Östasiatiska ungdomar tenderar att vara mer motiverade i akademiker än deras amerikanska motsvarigheter (Pomerantz et al., 2008) och score betydligt högre på kognitiv kontroll, verkställande funktion och beteendehämning jämfört med sina amerikanska motsvarigheter (Sabbagh et al., 2006 och Lan et al., 2011). För att testa om ventralstriatum aktivering kan stödja östasiatiska elevernas motivation skannade vi amerikanska och kinesiska studenter eftersom de engagerade sig i en grundläggande kognitiv kontrolluppgift (Go-Nogo-uppgift) som krävde uthållighet över tiden. Våra resultat pekar återigen mot den adaptiva rollen i ventralstriatumet. Vi fann signifikanta skillnader i beteendemässig prestanda över den kognitiva kontrolluppgiften, så att kinesiska och amerikanska studenter inte skiljer sig åt prestanda i början av uppgiften, vilket tyder på liknande nivåer av kognitiv kontroll. Men över tiden visade kinesiska studenter en signifikant förbättring av prestanda medan amerikanska studenter visade betydande nedgångar i prestanda (Telzer och Qu, 2015). På den neurala nivån visade kinesiska deltagare ökad ventral striatumaktivering under uppgiften, medan amerikanska deltagares ventrale striatumaktivering var låg över uppgiften. Dessutom visade kinesiska studenter ökad funktionell anslutning mellan ventralstriatum och prefrontal cortex över tiden, anslutning som inte var närvarande i de amerikanska studenterna. Viktigt är att denna funktionella anslutning var förknippad med beteendets prestanda på uppgiften, vilket visar att större VS-PFC-anslutning underlättade förbättringar i kognitivt engagemang. Således kan ventralstriatum representera inbyggda förstärkningssignaler som framkallar PFC för att involvera mer effektiv kognitiv kontroll. Att ventralstriatumfunktionen var funktionellt kopplad till PFC föreslår att förbättringar i kognitivt engagemang bland kinesiska studenter kan förekomma via ett förstärkningssvar som ökar deras kognitiva kontrollsystem, vilket liknar våra resultat ovan om ungdomsrisker i närvaro av mödrar. Således kan striatal reaktivitet vara en neurobiologisk signal som representerar egen motivation som tjänar en adaptiv funktion, vilket ökar kinesiska studenters motivation att engagera sig i kognitiv kontroll. Tillsammans med arbetet i Satterthwaite et al. (2012), dessa resultat tyder på att akademisk prestation kan förbättras när individer hitta sitt arbete mer givande.

6.5. Ökad striatal reaktivitet under kognitiv kontroll förutspår positiva effekter på inbördes påverkan

I en smart manipulation, Falk och kollegor (Cascio et al., 2014) implementerade en hjärn-som-predictor ram för att undersöka hur neurala processer förutsäger senare beteenden hos ungdomar. Under en fMRI-skanning slutförde ungdomar en grundläggande kognitiv kontrolluppgift (Go-Nogo-uppgift). En vecka efter skanningen återvände ungdomar till labbet för att genomgå en simulerad körsession under vilken de kunde fatta beslut för att delta i säkert och riskabelt beteende. Ungdomarna genomförde simuleringen i närvaro av antingen en hög eller låg risk peer. Beteendemässigt gjorde ungdomar betydligt färre riskabla val (dvs. körde genom korsningar med röda lampor) i närvaro av risker med låg risk jämfört med risker med hög risk. På neurala nivå påverkades ungdomar som visade relativt större aktivering i ventralstriatum när de engagerade sig i kognitiv kontroll mer av deras försiktiga kamrater, så att större ventralstriatumaktivering associerades med att involvera färre risker i närvaro av försiktiga kamrater. Ventralstriatum aktivering var inte förknippad med att vara påverkad av riskabla kollegor eller körningsbeteende när de var ensamma. Dessa resultat tyder på att individuella skillnader i ungdomars rekrytering av ventralstriatum under kognitiv kontroll är förenade med att buffra effekterna av riskupptagande i närvaro av försiktiga kamrater. Viktigt var att ökad ventralstriatum aktivering associerades med mindre riskbeteenden i närvaro av prosocial men inte riskfyllda kamrater, vilket ger ytterligare bevis på den adaptiva rollen av striatalreaktivitet. Dessa effekter är i överensstämmelse med våra resultat ovan och som fann ökad ventralstriatum aktivering under kognitiv kontroll bland kinesiska studenter ( Telzer och Qu, 2015). I vår studie tjänade ventralstriatumaktivering under kognitiv kontroll att öka kognitiv prestanda, och Cascio et al. (2014) fann ökade VS-svar som tjänat för att öka det positiva inflytandet av kamrater. Även om det inte är klart om den ventrala striatumen här tjänar ett belöningssvar, indikerar effekterna ändå en adaptiv roll hos ventralstriatumet. Tillsammans föreslår dessa resultat att personer som rekryterar ventralstriatum mer när de engagerar sig i kognitiv kontroll också engagerar sig i mer adaptiva beteenden i deras vardag, vilket resulterar i effektivare kognitiv kontroll och mindre riskupptagande beteende. Sådana fynd framhäver ytterligare förståelse av det situationella sammanhang där ventralstriatumaktivering sker.

6.6. Ökad striatalreaktivitet kan tjäna en reglerande roll

Annat arbete har visat att ventralstriatum kan vara involverad i känsloreglering. I en longitudinell studie, Pfeifer och kollegor (2011) granskade ungdomar under övergången från barndom till ungdom. Deltagarna skannades två gånger för att undersöka hur neuralt svar på känslomässiga ansiktsuttryck förändras över tiden. Längdsökningar i ventralstriatumreaktivitet associerades med längdminskningar i riskabelt beteende samt minskad känslighet för inbördes påverkan. Pfeifer et al. (2011) fann också att ventralstriatumen var negativt funktionellt kopplad med amygdala vid behandling av emotionella ansikten, vilket tyder på att ventralstriatum kan tjäna till att reglera och dämpa ökat amygdala-svar på känslomässigt väckande stimuli. Andra har också rapporterat ventralstriatumaktivering under kognitiv omprövning av negativa känslor i ungdomssammanställningar (McRae et al., 2012), ytterligare belyser en roll av striatum i känsloreglering. För bekräftelse av den regulatoriska rollen hos ventralstriatumet, Masten och kollegor (2009) hittade det ökad ventralstriatum aktivering under social utslagning var associerad med dämpad självrapporterad känslomässig nöd och mindre aktivering i hjärnregioner involverade i "social smärta" -behandling, vilket tyder på att ventralstriatum kan vara avgörande för att reglera negativ påverkan under tonåren. Med tanke på sin roll i behandlingen av belöning kan ventralstriatum tjäna till att hjälpa till vid omprövning av negativa erfarenheter i positiva tolkningar (Masten et al., 2009 och Wager et al., 2009). Återigen, i motsats till vanliga tolkningar som den ökade striatalreaktiviteten under ungdomar utgör en riskfaktor markerar dessa resultat en adaptiv roll av striatumen och specifikt implicerar den i känsloreglering.

6.7. Sammanfattning

Tillsammans tyder dessa studier på att ökad ventralstriatum aktivering kan vara adaptiv genom att öka kognitiv persistens och känsloreglering och minska riskupptagande beteende och depression. Medan belöningskänslighet kan vara en markör för negativa resultat som nuvarande konceptualiseringar betonar, visar den granskade undersökningen att ventralstriatum aktivering också kan tjäna en positiv och adaptiv roll för tonåringar. Även om majoriteten av studierna har rapporterat underskott relaterat till ökad striatalaktivering i ungdomar (t.ex. läkemedels- och alkoholanvändning, depression och ångest och beteende och regeluppträdande beteende. Jager et al., 2013, Telzer et al., 2014, Silk et al., 2013, Galván et al., 2007, Bar-Haim et al., 2009, Guyer et al., 2006 och Qu et al., 2015), en genomskinlig litteratur som granskas här föreslår en mer komplex roll av ventralstriatumet. I flera olika sammanhang är ventralstriatum associerad med positiva beteendemässiga resultat. I synnerhet kan ventralstriatum aktivering fungera som en adaptiv roll i kontext som främjar beslutsfattande beslutsfattande (Telzer et al., 2013 och Telzer et al., 2014), kognitiv kontroll (Telzer och Qu, 2015, Cascio et al., 2014 och Padmanabhan et al., 2011), fungerande minne (Satterthwaite et al., 2012), känsloreglering (Pfeifer et al., 2011 och Masten et al., 2009), eller som jagnclude positiv istället för negativa sociala influenser (Telzer och Qu, 2015 och Cascio et al., 2014). Baserat på de specifika mätningarna i de granskade studierna är det inte självklart huruvida de rapporterade ventrala striatalaktionerna representerar ett belöningssvar eller en annan psykologisk process. Eftersom striatumet kan vara involverat i beteenden utöver belöningsprocesser, såsom lärande, kan vissa av de enskilda skillnaderna i striatala svar på prosocial mot riskabla sammanhang representera individuella skillnader i lärande och anpassning. En viktig aspekt av ungdomar är faktiskt att det är en tid då många nya beteenden och kontekster upplevs och nya beteendemönster förvärvas (Dahl, 2008). Således bör framtida forskning disentangle den psykologiska betydelsen av ventralstriatumet i dessa olika sammanhang.

7. Kan vi dra nytta av adolescent ventral striatum känslighet på sätt som främjar adaptivt beslutsfattande?

Ventral striatalreaktivitet i ungdomar verkar vara universell, sett över arter, kontekster och kulturer. Sådana toppar i dopaminerg aktivering i tonåren kan kanaliseras till ett antal beteenden. Å ena sidan, om den riktas mot problematiska aktiviteter, som drogförsök, riskabelt sexuellt beteende och engagemang med avvikande kamrater, är denna ökade ventralstriatumreaktivitet verkligen en sårbarhet. Å andra sidan, om den riktas mot meningsfulla aktiviteter, såsom prosociala beteenden eller hobbyer, positiva sociala relationer eller motiverat engagemang i skolan, kan denna ökade ventralstriatumreaktivitet vara en källa till skydd och minska mottagligheten för kompromitterad hälsa. Därför kan de sätt som ungdomar närmar sig och svarar på belöningar få betydande konsekvenser för deras välbefinnande. Det är viktigt att varje undersökning som granskats här granskade enskilda skillnader. Det vill säga, inte alla ungdomar visade ökad striatalaktivering, och inte all striatalaktivering i dessa sammanhang var adaptiv. Ungdomar som visade störst ventralstriatumaktivering när de blev prosociala visade de största minskningarna av riskupptagning och depression (Telzer et al., 2013 och Telzer et al., 2014); ungdomar som visade den största ventralstriatumaktiveringen under kognitiv kontroll visade de största förbättringarna i kognitiv persistens (Telzer och Qu, 2015) och var mest influerade av deras prosocialjägare att engagera sig i mindre risker (Cascio et al., 2014); ungdomar som visade den största ventralstriatumaktiveringen under en svår arbetsminnesuppgift hade högsta prestanda (Satterthwaite et al., 2012); och ungdomar som visade de största ökningarna av ventralstriatumaktivering vid behandling av känslor visade de största minskningarna i riskupptagandet (Pfeifer et al., 2011). Dessa individuella skillnader markerar behovet av att identifiera egenskaper hos ungdomar som visar dessa mer adaptiva ventrala striatumresponser. Att tvinga ungdomar att delta i prosocialt beteende kommer inte att vara effektivt om ungdomar värdesätter att delta i detta beteende. Därför identifierar de särskilda beteenden och lustar som ungdomar mest värderar och hjälper till att rikta dem till dessa aktiviteter kan ha de mest fördelaktiga och varaktiga resultaten.

Denna uppfattning om ventralstriatumkänslighet som att vara adaptiv och riktar ungdomar bort från hälsofarliga beteenden har betydande konsekvenser för utvecklingen av effektiva behandlings- och interventionsinsatser för att förhindra uppåtriktade banor av depression, riskupptagande beteende och efterföljande sjuklighet och dödlighet bland ungdomar populationer. Även ungdomar kan tendera att rikta sig mot mer maladaptiva beteenden (Steinberg, 2005), som identifierar sätt att utnyttja ungdomars ökade ventralstriatumkänslighet på sätt som främjar deras hälsa bör vara ett nyckelmål för pågående forskningsinsatser. Lärare, föräldrar och kliniker bör se det som ett centralt mål att försöka testa balansen i tonårsfavor - det vill säga att rikta sin förhöjda ventralstriatum känslighet bort från risk och mot möjlighet. Om vi kan hitta fler sätt att styra tonåringar mot de positiva aspekterna av deras ökade ventralstriatumreaktivitet, stärka de vägar genom vilka detta system tjänar som ett tillfälle och minska tillgängligheten eller lusten för de negativa aspekterna av ökad ventralstriatumreaktivitet, kan vi minska dödligheten och sjukligheten i ungdomar.

8. Komplexiteten hos ventralstriatumreaktivitet vid ungdomar

8.1. Funktionell heterogenitet som stöder olika psykologisk behandling

Medan den rådande uppfattningen tyder på att toppar i belöningssökande beteenden i stor utsträckning tjänar som en sårbarhet, orienterar ungdomar mot negativa beteenden, varierar den psykologiska betydelsen av ventralstriatum aktivering i olika sammanhang. Således är en mer nyanserad förståelse av ventralstriatum nödvändig. I vissa sammanhang kan ventralstriatumreaktivitet vara signalerande maladaptiv belöning, i andra sammanhang kan striatumet vara en neurobiologisk signal för tillvägagångssrelaterade beteenden som är mycket adaptiva och inte relaterade till riskupptagande, såsom en orientering mot motivationellt positivt beteende ( t ex sträva efter akademisk framgång, arbeta mot ett mål). Därför beror betydelsen och den psykologiska betydelsen av ventralstriatumaktivering på det sammanhang och den situation där det förekommer och varierar sannolikt mellan individer.

In Dessutom kan ventralstriatum aktivering ha olika psykologisk betydelse beroende på vilka regioner det är kopplat till. Det vill säga under olika psykologiska erfarenheter kan ventralstriatumet vara samaktivt med olika regioner. Således, kanske vilka hjärnregioner som VS talar om, kan disentangle den psykologiska processen som uppstår. Medan de flesta tidigare forskning inriktar sig på huruvida ventralstriatum är aktiv eller ej eller om ventralstriatum korrelerar med individuella skillnader i beteenden är det väsentligt att packa ut om ventralstriatum är differentiellt kopplad till hjärnområdena som en funktion av sammanhanget. Faktum är att separata beteenden uppstår genom integration av ventralstriatum med prefrontal cortex (PFC) via överlappande men funktionellt segregerade vägar (Alexander et al., 1986, Di Martino et al., 2008 och Postuma och Dagher, 2006). Till exempel finns invecklade mönster för överlappning och segregering mellan afferenter från olika kortikala och subkortiska källor. Den ventrala striatumet mottar afferenter från neurala regioner som traditionellt är involverade i affektiva processer, inklusive orbitofrontal cortex (OFC), dorsal-anterior cingulär cortex, ventromedial PFC, amygdala och hippocampus (t.ex. Haber och Knutson, 2010 och Pennartz et al., 2011; se Delgado, 2007). Därför kan förstå hur den ventrala striatumen kommunicerar med andra neurala regioner kunna ge oss förståelse för hur ventralstriatum kan tjäna både som en skuld men också som en möjlighet. Vissa fynd som rapporterats i den aktuella översynen stöder denna idé. Till exempel, när man gör ensamma riskabla val (Telzer et al., 2015b) eller i närvaro av kamrater (Chein et al., 2010) är ventralstriatum signifikant aktiv. Men när man väljer säkra val i närvaro av mamma verkar ventralstriatum fungera via kommunikation med VLPFC, anslutning som inte är närvarande när man gör säkra val i sig (Telzer et al., 2015b). Därför kan vi undersöka de regioner som kommer online med ventralstriatumet över olika sammanhang hjälpa oss att förstå funktionen och specificiteten av ventralstriatumaktivering. Kanske ventralstriatumreaktivitet är adaptiv när den uppträder i takt med VLPFC-aktivering men kan vara maladaptiv när den uppträder i tandem med limbisk aktivering, såsom amygdala. Framtida forskning bör fokusera på att undersöka funktionell anslutning.

8.2. Strukturell heterogenitet som stöder olika psykologisk behandling

Heterogeniteten av celltyper inom en given belöningsstruktur är en annan sannolik förklaring för de olika effekter som observeras i ventralstriatumet. Faktiskt kan ventralstriatum delas in i delregioner som var och en involverar olika psykologiska processer (strukturell heterogenitet). Baserat på anatomiska, fysiologiska, immunohistokemiska och farmakologiska studier med råttor, primater och människor (t.ex. Cardinal et al., 2002, Koya et al., 2009, Pennartz et al., 1994 och Voorn et al., 1989) bete sig inte VS som en monolitisk struktur och kan därför bestå av rumsligt distinkta ensembler av neuroner med specifika funktionella roller (Kalenscher et al., 2010). Faktum är att striatum innefattar subregioner av vävnad som har distinkta kemiska kompositioner och anslutningar, och i synnerhet den ventrala striatumen har mer differentiering och komplexitet av neurokemiska system än andra regioner, såsom dorsalstriatumen (Holt et al., 1997). Inom ventralstriatum har kärnans accumbens uppdelats i tre delregioner, inklusive skal-, kärn- och rostralpolområdena (Zaborszky et al., 1985 och Meredith et al., 1993). Ytterligare skillnader inom dessa tre delregioner existerar, inklusive tätheten hos kemiska markörer och fördelningen av anslutningar (Holt et al., 1997). Vidare upptar delregionen av striatum som är nära besläktad med det limbiska systemet en region som sträcker sig utanför gränserna för vad som traditionellt anses vara kärnan accumbens (Eblen och Graybiel, 1996).

Eftersom den ventrale striatumen är involverad i olika psykologiska, kognitiva och motoriska processer har forskare föreslagit att ventralstriatumet består av funktionellt distinkta ensembler av neuroner (Pennartz et al., 1994). En ensemble definieras som en grupp av neuroner som karaktäriseras av liknande afferent / efferent relationer samt närbesläktade funktioner i öppet beteende, neuroendokrin reglering och sensorimotorisk fitting (Pennartz et al., 1994). Pennartz och kollegor föreslår att "Kärnan accumbens, i sin helhet, skickar inte en monolitisk utgång till dess målstrukturer, vilket då skulle åstadkomma en enriktad förändring i vissa beteendeparametrar"Istället" är varje distinkta ensemble kapabelt att generera utgång, som sedan överförs till en specifik uppsättning av målstrukturer som är karakteristiska för detta ensemble och kan följaktligen inducera beteendeeffekter som specifikt är kopplade till detta exempel "(Pennartz et al., 1994, sid. 726).

Bevis på strukturell differentiering av ventralstriatum kommer från psykofarmakologisk forskning. Till exempel mikroinjektion av GABA_A agonistmuscimol i rostral medial accumbens skalet hos råttor framkallar aptitligt beteende, medan mikroinjektion i det kaudala skalet i stället framkallar rädslöst beteende. Intermediate shell GABAergic aktivering ger kombinerade positiva och negativa motivativa effekter (Reynolds och Berridge, 2002). Dessa resultat indikerar att GABAergic neurotransmission i lokala mikrokretsar av kärnan accumbens medierar motiverat och affektivt beteende som bivalent organiseras längs rostrocaudala gradienter. Denna bivalenta delning bidrar till att klargöra hur den ventrala striatumen kan delta i både aptitativa och aversiva motiverande funktioner. Dessutom har TRKB, en tyrosinkinasreceptor, visat sig differentiellt påverka belöningsrelaterade beteenden. Till exempel ökar optogenisk stimulering av D1-typmediumspinniga neuroner hos gnagare belöningsdrivna beteenden, medan stimuleringar av D2-typ mediumspina neuroner resulterar i frysande beteende (Lobo et al., 2010).

En skillnad i celltyper är dock inte den enda förklaringen till heterogeniteten i beteendemässiga resultat. Molekylära förändringar inom specifika celltyper i hjärnans belöningsregioner formar hur ungdomar svarar på förändringar i miljön och bestämmer antingen motståndskraft eller mottaglighet (Russo och Nestler, 2013). Sålunda bildar stressorer i en miljö molekylära mekanismer i VTA-kärnans accumbens krets och kan påverka huruvida stimuli upplevs adaptivt eller maladaptivt. Sårbarhet för depression, riskupptagning eller andra psykopatologier kan bestämmas genom molekylära förändringar i celler som uppstår efter stressorer (se Russo och Nestler, 2013). Det kommer därför att vara nödvändigt för forskare att använda genomsökta analyser för att kartlägga de genetiska loci i NAc som påverkas av stressorer.

Även om betydande forskning i djurmodeller framhäver den strukturella heterogeniteten hos kärnans accumbens, blir översättandet av dessa modeller för mänsklig forskning mer utmanande. Tyvärr tillåter inte fMRI-tekniker, den mest använda metoden för att undersöka ungdomars hjärnfunktion och relaterade psykologiska beteenden, den specifika differentieringen av exakta gränser och heterogeniteter i den humana striatumen. Dessutom ger BOLD-signalen inte direkt information om neurokemi, och det är fortfarande oklart hur BOLD-aktivering avser striatal dopaminfrisättning (Schott et al., 2008). Vissa forskare har kombinerat fMRI med PET, vilket möjliggör direkt mätning av dopaminfrisättning. Betydligt är högbelöningsrelaterad dopaminfrisättning korrelerad med ökad aktivering i ventralstriatum, vilket visar att dopaminerg neurotransmission spelar en nyckelroll vid ventralstriatumaktivering mätt med fMRI (Schott et al., 2008). Slutligen använder de flesta neuroimaging forskning stora utjämningskärnor som gör det är nästan omöjligt att dela upp den ventrala striatumen i dess underdelar. Således är det ofta oklart om aktiveringen är centraliserad i kärnans accumbens eller ventralhuvud hos caudatkärnan (Delgado, 2007), eller till och med ytterligare indelningar av striatumet. Trots försök att förbättra den rumsliga upplösningen av BOLD-signalen, särskilt i regioner som ventralstriatum och VTA (D'Ardenne et al., 2008), behöver vi mer direkta åtgärder av aktivitetsberoende dopaminfrisättning (Schott et al., 2008). Framtida forskning och mer avancerade vetenskapliga metoder behövs som kan avslöja fler finkorniga underavdelningar som motsvarar funktionellt separata områden i ventralstriatumet.

9. Framtida inriktningar

Medan forskning har börjat avskräcka den komplexa rollen som belöningar i ungdomarnas liv är flera bidrag viktiga för att väsentligt kunna föra fram fältet och lägga grunden för att utveckla testbara hypoteser om de psykologiska mekanismerna som kommer att ge störst hälsoeffekter. Framtida forskning bör därför undersöka hur olika sociala och motivativa sammanhang påverkar neurobiologin av känsligheten för ungdomsbelöning och efterföljande hälsoutfall. Tiden är mogen för att ta itu med dessa mål i ljuset av bevis som indikerar snabb hjärnans tillväxt och ökad känslighet för miljöpåverkan under tonåren, i kombination med dramatiska förändringar i socialt beteende som ligger till grund för ökad orientering mot belöningar samt branta ökningar i psykopatologi. Således behövs framtida forskning som fortsätter att urskilja de sammanhang där ventralstriatum känslighet är adaptiv mot maladaptiv. Dessutom, med tanke på att arbetskroppen som lyfter fram potentiella adaptiva funktioner för ventralstriatumreaktivitet i ungdomar är uppkomsten, är forskning som replikerar fynd i de granskade studierna här nödvändig. Nedan beskriver jag flera andra undersökningsområden för framtida forskning.

9.1. Utveckla nya och innovativa uppgifter som klarar olika sammanhang och möjliggör jämförelse av belöningssensitivitet i olika situationer

Tidigare forskning har i stor utsträckning granskat ungdomens beslutsfattande och belönar känslighet inom ett socialt vakuum, även om studier dyker upp som undersöker ungdomens beslutsfattande i ett socialt sammanhang (t.ex. Peake et al., 2013, Braams et al., 2014 och Chein et al., 2010). Eftersom ungdomar är en period som präglas av alltmer komplicerad social utveckling, och ungdomar beslutsfattande oftast förekommer under socioemotionell upphetsning (Dahl, 2008 och Gardner och Steinberg, 2005), forskning måste integrera det sociala och motivativa sammanhanget i experimentella uppgifter för att klara av komplexiteten hos ungdomar beteende. Om forskare fortsätter att förlita sig på uppgifter som till stor del påverkar negativa beteenden (t ex risker) eller belönar känslighet i frånvaro av sociala processer, verkar ventralstriatum känslighet vara allestädesvis negativ. Om experimentella uppgifter innefattar mer komplicerade sociala processer (t.ex. förekomst av andra, prosocial mot antisociala beslut), kommer ventralstriatum-känslighet sannolikt att visa unika mönster, ibland representerar en skuld men vid andra tillfällen är anpassningsbara. Det är viktigt att denna komplexitet införlivas i vår förståelse av ungdomars utveckling och beteende för att fullt ut förstå rollen av ventralstriatumreaktivitet vid ungdomlig beslutsfattande och hälsoproblem.

9.2. Fokusera på individuella och kulturella skillnader för att identifiera ungdomar som är mest utsatta

Inte alla striatalaktivering är bra eller dålig, och det beror på sammanhanget och individen. Genom att identifiera individuella och kulturella gruppskillnader i ungdomar för vilka belöningar tjänar olika funktioner kan vi bättre skräddarsy program för att styra ungdomar mot de beteenden som är mest meningsfulla inom lämpliga sociokulturella sammanhang. Belöningar kommer att påverka olika betydelser för grupper som värderar vissa beteenden. Till exempel undersökte vi nyligen aktivering i mesolimbic belöningssystemet bland vita och latinska ungdomar eftersom de engagerade sig i en uppgift som involverar personliga uppoffringar för deras familj (Telzer et al., 2010). Medan latino deltagare visade mer ventral striatum aktivering när de bidrog till sin familj visade vita deltagare mer ventral striatum aktivering när de fick personliga belöningar för sig själva. Dessa resultat tyder på att beslut om att hjälpa sin familj delvis kan vägledas av de personliga belöningar man uppnår med hjälp, och denna känsla av belöning kan moduleras av kulturella influenser. Således, om insatserna bygger på resultat från en viss kulturell grupp, kan interventioner kanske inte lyckas med en annan grupp och kan faktiskt ha iatrogena effekter. Interventioner som fokuserar på att öka deltagandet av beteenden som endast värderas av vissa ungdomar kan ha negativa konsekvenser för ungdomars hälsa. Framtida forskning bör därför noggrant packa upp hur dopaminbelöningssystemet fungerar i olika grupper av ungdomar.

9.3. Använd neurala känslighet för att förutsäga förändringar i verkliga hälsoutfall och beteenden

Forskning har börjat behandla hjärnan som en prediktorvariabel för framtida hälsoproblem. Detta tillvägagångssätt erbjuder oöverträffad möjlighet att undersöka hur ungdomars neurala känslighet förutser engagemang i verkliga hälsoproblem. Även om självrapporterade intentioner förutsäger viss variation i framtida hälsorbete tyder på att självrapporter inte är tillräckliga för att fånga den multidimensionella karaktären av riskupptagande (Aklin et al., 2005). Kanske beror det på att individer saknar insikt eller kognitiv förmåga att ge en korrekt rapport om sina egna avsikter eller för att de kan vara otrogna i sina egna rapporter (Aklin et al., 2005). Således kan implicita processer förklara variationer i beteendeförändringar som inte förklaras av självrapporterade åtgärder som attityder och intentioner. Nya framsteg inom neuroimaging har börjat använda neurala aktivering för att förutsäga beteende antingen samtidigt eller i framtiden. Viktigt har detta arbete funnit att neuralt aktivering kan förutsäga vilken typ av förändringar (ökar eller minskar) i riskupptagande beteenden och depressiva symptom kommer att observeras en månad till över ett år senare (t.ex. Cascio et al., 2014, Telzer et al., 2013 och Telzer et al., 2014). Förmågan att prospektivt förutsäga framtida engagemang i hälsoproblem baserat på ungdomars neurala känslighet kan ha djupa effekter på vår förmåga att utveckla individualiserade förebyggande program. Således bör ett nyckelmål för framtida forskning vara att undersöka hur ventralstriatumreaktivitet i olika sammanhang (dvs. belöna känslighet i positiva och maladaptiva sammanhang) förutsäger hälsorelaterade beteendeförändringar.

10. Slutsatser

I den här översynen har jag visat att toppar i ventralstriatum känslighet kan vara anpassningsbara för ungdomars funktion och kan underlätta förbättrat välbefinnande och hälsofrämjande beteenden. Denna mekanism av belöningskänslighet i ungdomar utmanar den traditionella uppfattningen att känslighet för dopaminergisk belöning i stor utsträckning leder till hälsofarliga beteenden under tonåren. Således har jag identifierat en potentiell neurobiologisk mekanism för att minska uppåtgående banor av både depression och riskupptagande beteenden under en utvecklingstid när dessa symptom vanligtvis stiger. Modifierbart hälsorbete är den främsta orsaken till sjuklighet och dödlighet hos ungdomar. Att förstå de faktorer som leder ungdomars ökade ventral striatal känslighet bort från problematiska beteenden och mot mer positiva, prosociala beteenden kommer att ha stor inverkan på en rad hälsoproblem och hälsoutfall.

Referensprojekt

- Aklin et al., 2005
- WM Aklin, CW Lejuez, MJ Zvolensky, CW Kahler, M. Gwadz
- Utvärdering av beteendemässiga åtgärder för att ta risk för att barnen kommer i kontakt med barn
- Behav. Res. Ther., 43 (2005), sid. 215-228
- Artikeln

PDF (226 K)

Visa inspelning i Scopus

Citera artiklar (116)

- Alexander et al., 1986
- GE Alexander, MR De Long, et al.
- Parallell organisation av funktionellt segregerade kretsar som förbinder basala ganglier och cortex
- Annu. Rev. Neurosci., 9 (1986), s. 357-381
- Visa inspelning i Scopus

Abstrakt

Snabblänkar