Varför tonåringar är sådana impulsiva riskbegränsare
8 november 2007 - Tonåringar och vuxna ser ofta inte öga mot öga, och ny hjärnforskning belyser nu några av anledningarna till varför. Även om tonåren ofta kännetecknas av ökat oberoende och en önskan om kunskap och utforskning, är det också en tid då hjärnförändringar kan resultera i högriskbeteenden, missbrukssårbarhet och psykisk sjukdom, eftersom olika delar av hjärnan mognar i olika takt.
Nyligen visade studier på människor visar att hjärnans utveckling och anslutning inte är färdiga förrän sena tonåren eller början av tjugoårsåldern. Genom att kombinera dessa observationer med experimentell forskning blir det klart att statusen för både hämmande och excitatoriska hjärnkemiska system och anslutning mellan hjärnregioner är unikt hos tonåringar. Tonårshjärnan skiljer sig avsevärt från både det unga barnet och den helt mogna vuxen. Med andra ord är tonårshjärtan inte bara en vuxen hjärna med färre mil på den!
Tonårshjärnan kan vara mer mottaglig för miljöstimuli och även om detta kan underlätta inlärningsgraden, kan det också göra denna grupp mer mottaglig för negativa stimuli, såsom stress och missbruk och missbruk. Forskningen som presenteras här framhäver några viktiga nya framsteg när det gäller att förstå den unga statusen hos tonårshjälan.
I ny forskning växte djur som utsattes för antingen fasthållningsbelastning eller social isolering under puberteten inte lika snabbt som de obesvarade motsvarigheterna och fick minst vikt under tonåren, vilket tyder på att dessa två typer av stressorer bidrar till att förvärra de övergripande effekterna av stress, säger Russell Romeo, doktor i Rockefeller University i New York, nu på Barnard College, även i New York.
Genom att använda ett beteendestest som mäter hur länge det tar djur att ge upp sig i en aversiv situation, konstaterade Romeo att djur som upplevde stress under tonåren kämpade mindre och gav upp sig snabbare, vilket tyder på att de upplevde ett ökat depressivt lärt hjälplöshetsbeteende. På samma sätt som tillväxthastigheten uppvisade djur som upplevde båda stressorer den största nivån av depressivt liknande beteende.
Slutligen visade mätningar av kortikosteron, ett stresshormon, i blodet att djur som utsattes för stress under puberteten hade högre nivåer i vuxenlivet. ”Vi tror att stress under puberteten, och inte bara långa perioder av stress, är det som leder till dessa förändringar i depressivt beteende och fysiologiska mått, eftersom djur som utsattes för samma mängd stress men efter puberteten inte visade någon av dessa förändringar ”Säger Romeo.
Många studier av tonåriga pojkar och flickor visar att exponering för stress under puberteten kan bidra till en individs sårbarhet för depression. I ett försök att modellera hur tonårsspänningsexponering påverkar neuro-beteendefunktionen hos djur undersökte Romeo och hans kollegor om fysiska eller psykologiska stressfaktorer upplevt under puberteten - till exempel en timmes återhållsstress varannan dag eller social isoleringspåverkande tillväxt, depressiv-liknande beteenden och nivåer av stresshormoner i vuxenlivet.
Människor som lider av typisk depression har tre huvudsymptom: viktminskning, känslor av inlärd hjälplöshet och förhöjda nivåer av stresshormoner. Romeos studier på råttor visar att dessa symtom på depression kan replikeras i en djurmodell. De ger också ett sätt att studera stressinducerade beteendeförändringar under tonåren och kan hjälpa till i utvecklingen av behandlingar eller interventioner för att antingen förhindra eller vända dessa beteendemässiga och fysiologiska problem.
Forskare forskar också hur den utvecklande hjärnan svarar annorlunda mot missbruksmedel som stimulanter och undersöker perioder under vilka ungdomar är mest utsatta för missbruk. Forskning visar att tonårshjärnan kan vara särskilt utsatt för drogernas negativa effekter, inklusive ökad känslighet för missbruk senare i livet och känslomässiga och beteendemässiga svårigheter, vilket kan fortsätta och bli livslångt funktionshinder.
En ny studie avslöjar att läkemedlets extaseffekt på socialt beteende med upprepade binges blir mer uttalad och varar långt bortom de aktiva effekterna av läkemedlet, säger Jean Di Pirro, doktorand vid Buffalo State College i New York. Dessutom orsakar upprepade extasbingar långvariga förändringar i kroppstemperaturreglering och nivåer av hjärnkemikalierna serotonin och oxytocin. Dessa resultat tyder också på att överdriven användning av extas kanske inte ger den ökade sociala beteendet som vanligtvis beskrivs av användarna. Minskad social kontakt och förändrade sensoriska upplevelser, såsom nedsatt smärtkänslighet, under tonåren kan ha allvarliga konsekvenser för utvecklingen av normalt vuxet socialt beteende och mental hälsa.
"Djurmodeller visar otvetydigt att extas producerar förändringar i hjärnan, som neurotoxicitet hos serotoninneuroner, och beteenden som ökad social undvikande som långt överträffar läkemedlets omedelbara effekter", säger Di Pirro.
I annan forskning har forskare funnit att ungdomar upprätthåller narkotikarelaterade föreningar längre än vuxna, vilket leder till ökad sannolikhet för återfall. När ungdomar lär sig att föredra miljöer som tidigare är förknippade med kokain, behöver de 75 procent mer tid för att förlora dessa preferenser jämfört med vuxna. Dessa data tyder på att läkemedelsexponering under tonåren leder till missbruk som blir svårare att behandla av abstinens, säger Heather Brenhouse, PhD, och hennes kollega SL Anderson, doktor i Harvard Medical School och McLean Hospital i Belmont, Mass.
Ungdomar kommer också att återuppta drogsökande beteende starkare än vuxna när de utsätts för en liten påminnelsedos kokain. Baserat på tonåringens större benägenhet att bilda starka associeringar med givande stimuli, säger Brenhouse, "utökad behandling som innebär ersättning för olika belöningar, såsom motion eller musik, kan vara ett mer lämpligt tillvägagångssätt än vuxenbaserad rehabilitering av abstinens."
”Såvitt vi vet ger denna information de första prekliniska bevisen för att läkemedelsexponering under tonåren producerar starkare minnen för drogpar och signaler än hos vuxna. Dessutom är tonåringar mer mottagliga för återfall efter mindre initial exponering för läkemedel, säger Brenhouse.
På samma sätt som Pavlovs berömda hundar saliverade som svar på ljudet av en klocka kommer en missbrukare att utföra drogsökande beteenden när han eller hon stöter på signaler som tidigare parats med droganvändning. Normalt säkerställer förmågan att associera signaler i miljön med behagliga känslor ett spädbarns överlevnad, genom barndomen och därefter. Under tonåren uppstår dock behovet av att fatta egna beslut om vilka föreningar som är viktiga och värda att komma ihåg. Missbruksdroger utgör en onaturligt hög grad av stimulering av belöningssystemet och kan låsa in ett minne för dess tillhörande signaler på bekostnad av annan information.
"Ungdomar verkar därför ha starkare minnen för dessa givande händelser, vilket kan göra utrotningsbehandling svårare och återfall mer troligt," säger Brenhouse.
"Genom att förstå dessa processer under tonåren kan vi identifiera unika mål för behandling och förebyggande av drogmissbruk och missbruk under detta kritiska utvecklingsstadium", säger Brenhouse. "Vi tror att ungdomar är mer benägna att bearbeta och lagra belöningsrelaterad information annorlunda och därför kommer att kräva andra missbruksstrategier än vuxna."
I annan forskning visar en ny studie en ökning av förekomsten av frekvent cannabisanvändning bland ungdomar, åtföljd av minskad ålder vid första användningen. Användningen börjar vid en yngre ålder och mer potenta former av läkemedlet är nu tillgängliga, säger Gerry Jager, doktor, vid Rudolf Magnus institut för neurovetenskap vid Universitetsläkarmottagningen Utrecht, i Nederländerna.
Jager och hennes kollegor studerade konsekvenserna av frekvent användning av cannabis under tonåren för minne, inlärning och hjärnans utveckling, med funktionell magnetisk resonansbildning (fMRI).
Flera studier visar att svårighetsgraden av cannabisanvändning på mental hälsa och kognition är mycket beroende av åldern när cannabisbruk börjar. Anledningen till detta kan vara att 1) de som börjar använda cannabis tidigt i tonåren är mer benägna att bli starkt beroende. eller den 2) hjärnan är fortfarande mogen och är sårbar mot långlivade förändringar i hjärnfunktionen. Effekterna av frekvent användning av cannabis under ungdomar kan alltså vara allvarligare än vid vuxenlivet.
I en fMRI-studie undersökte Jagers laboratorium 10 pojkar i åldern 15 till 18 år, som var vanliga cannabisanvändare, med användning varierande från en gång i veckan till dagligen, i ungefär två år. De jämfördes med nio icke-använda kamrater, matchade efter ålder, IQ-poäng och alkoholanvändning. Alla deltagare var tvungna att avstå från cannabis och alkohol i minst en vecka före testet för att undvika kvarvarande effekter av drogen. Detta kontrollerades genom att testa urinprover för förekomst av läkemedelsmetaboliter.
Ämnen utförde en minnesuppgift i en fMRI-skanner, som visade att alla ämnen aktiverade hjärnområden, inklusive delar av de främre och temporala lobesna, som är kända för deras engagemang i minne och lärande, säger Jager.
Cannabisanvändarna aktiverade samma hjärnregioner som deras icke-användande kamrater och utförde uppgiften lika bra. De tonåriga cannabisanvändarna visade dock högre aktivitetsnivåer än kontrollerna. Med uppgiften att fungera som normalt kan detta indikera att hjärnan måste arbeta hårdare för att upprätthålla normal prestanda. Det är osannolikt att denna effekt beror på en långvarig farmakologisk effekt av cannabis, eftersom alla ungdomar var avstannade från cannabis i minst en vecka före avsökning. Det återstår emellertid att ses om den ökade hjärnaktiviteten fortsätter efter mer långvariga perioder av abstinens.
Annan forskning visar att hjärnsystemen involverade i belöningsprocesser ännu inte är fullt utvecklade hos barn och ungdomar och att tonåringar tenderar att bete sig på ett mer riskabelt och impulsivt sätt än vuxna och barn, säger Jessica Cohen, MA, vid University of California, Los Angeles.
Dessutom tenderar ungdomar att vara mer känsliga för skillnaderna mellan olika belöningar än barn är, vilket förstärker upptäckten att neurologiska områden som är känsliga för belöningar är mer utvecklade hos ungdomar än hos barn. "Detta kan hjälpa till att förklara varför ungdomar tenderar att delta i riskabla aktiviteter som kan leda till omedelbara belöningar oftare än barn", säger Cohen.
Resultaten kommer från en fMRI-studie som involverar 26-deltagare som varierar i ålder från 10 till 19 år gammal. Gruppen av barn varierade från 10 till 12 år, och gruppen av ungdomar varierade från 14 till 19 år gammal. Alla deltagare spelade ett dataspel medan bilder togs av sina hjärnor i en fMRI-maskin.
Alla deltagare visade aktivitet i områden i hjärnan kallad amygdala, ventralstriatum och medial prefrontal cortex vid försök när de fick belöningar jämfört med dem när de inte gjorde det. Vart och ett av dessa områden har associerats i tidigare studier med ökad aktivitet när människor belönas. Beteende var ungdomar mer känsliga för olika belöningsvärden än barn, vilket demonstrerades av förändringar i hastigheten att reagera på stimuli i samband med olika belöningar hos ungdomar men inte hos barn. Korrelationer med ålder utfördes med neurala data för att avgöra om det fanns områden i hjärnan som porträtterade den noterade ökade beteendemässiga känsligheten för belöning hos ungdomar.
En intressant relation observerades i striatum, ett område associerat med inlärning och mottagande av belöning. Vissa underregioner inom striatum visade åldersrelaterade förändringar som svar på större belöningar och andra till mindre belöningar. "Dessa resultat innebär att striatum kan hjälpa belöningsrelaterat lärande genom att öka känsligheten för både positiva och negativa skillnader i belöningsvärde, inte bara genom att öka känsligheten för mer givande stimuli", säger Cohen.
"Beväpnad med kunskapen om att ungdomar är mer känsliga för belöning än yngre barn, men ändå inse, baserat på tidigare studier, att deras neurala regioner som är involverade i självkontroll inte är fullt utvecklade", säger Cohen, "kan hjälpa kliniker att förstå varför ungdomar engagerar sig i potentiellt skadligt men ändå tilltalande riskabelt beteende, såsom missbruk, och hur bättre att lära ut och uppmuntra till mer adaptivt beteende. ”
Sammanfattningsvis börjar forskning bara att kasta ljus på hur tidigare antaganden om tonåren kan vara felaktiga. Vid den här tiden är den demografiska tonåren störst över hela världen, och denna befolkning har unika utbildnings-, sociala och emotionella behov. Behandling av effekterna av missbruk och stress måste ta hänsyn till eventuella större konsekvenser i tonåren jämfört med vuxen.
Mycket forskning på tidig hjärnans utveckling har översatts till området för tidig utbildning, och det på den åldrande hjärnan har stor inverkan på att utveckla terapeutiska strategier för sjukdomar som demens. De unika egenskaperna hos tonårshjärnan är dock bara nyligen erkända och kommer sannolikt att få stora konsekvenser för pedagogiska och medicinska tillvägagångssätt för dem i denna åldersgrupp.
;
