Känslighet mot etanol och andra hedoniska stimuli i en djurmodell av ungdomar: konsekvenser för förebyggande vetenskap? (2010)

Dev Psychobiol. 2010 Apr;52(3):236-43.

Spjut LP, Varlinskaya EI.

Källa

Institutionen för psykologi, Centrum för utveckling och beteendeurovetenskap, Binghamton University, State University of New York, Binghamton, NY 13902-6000, USA. [e-postskyddad]

Abstrakt

Åldersrelaterade mönster av känslighet för aptit och aversiv stimuli har uppenbarligen djupa evolutionära rötter, med markerade utvecklingsförändringar som ses under ungdomar i ett antal relativt gamla hjärnsystem som är kritiska för att motivera och styra belöningsrelaterade beteenden. Genom att använda en enkel djurmodell av ungdomar i råtta har ungdomar visat sig vara känsligare än deras vuxna motsvarigheter till positiva givande effekter av alkohol, andra droger och vissa naturliga stimuli, samtidigt som de är mindre känsliga för de avrivande egenskaperna hos sådana stimuli. Adolescent-typiska alkoholkänsligheter kan förvärras ytterligare genom en historia av tidigare stress eller alkoholexponering såväl som genom genetiska sårbarheter, vilket medger relativt hög nivå av ungdomars alkoholanvändning och kanske en ökad sannolikhet för uppkomsten av missbruksstörningar. Ett antal potentiella (om än preliminära) konsekvenser av dessa grundläggande forskningsresultat för förebyggande vetenskap beaktas.

Nyckelord: ungdomar, neurobehavioral, djurmodeller, råtta, alkohol, missbruksmedel, aversiva läkemedelseffekter, givande läkemedelsegenskaper, stressorer, kronisk alkohol, förebyggande
Gå till:

Beskrivning

Ungdom är den utvecklingsövergång mellan oändlighet och modenhet som präglas av puberteten och de hormonella och fysiologiska förändringarna som leder till sexuell mognad, tillsammans med andra hormonella förändringar och en avsevärd tillväxtspurt. Ny forskning har också lett till erkännandet av att hjärnan genomgår markerade förändringar under ungdomsförändringar som förvandlar vår förståelse av ungdomsspecifika beteenden. Intrånget är att dessa hormonella, fysiologiska, neurala och beteendemässiga omvandlingar som är karakteristiska för övergången från omogenhet till mognad verkar ha blivit särskilt bevarade under utvecklingen, med många likheter i karaktären hos dessa ungdomstypiska förändringar som ses över däggdjursarter (se Spjut, 2010, för vidare diskussion). Längden av denna utvecklingsövergång är i allmänhet proportionell mot artens livslängd, men med tanke på att ingen händelse signalerar uppkomsten eller offset av ungdomar, är det svårt att bestämma den exakta tidpunkten för ungdomar i vilken art som helst. Till exempel, även om den 1-månadiga råttan tydligt förekommer i ungdomstiden, med postnatala dagar (P) 28-42 konservativt definierad som prototyp ungdomar hos råttor, kan tidiga harbingrar av ungdom ses så tidigt som P22-23 hos kvinnor , med några ungdomstypiska spår som varar fram till P55 eller så bland manliga råttor (se Spjut, 2000, för diskussion).

Likheterna mellan ungdomar av olika arter i biologiska och beteendemässiga särdrag stöder den goda användningen av djurmodeller av ungdomar vid undersökning av neurala och miljömässiga bidragsgivare till ungdomskaraktäristisk funktion. Naturligtvis kan den fullständiga komplexiteten hos mänsklig hjärnan och beteendemässig funktion under tonåren (eller på något annat stadium i livet, för den delen) inte helt modelleras i andra arter, och alltså ungdomsmodellens giltighet kräver noggrann övervägning och är högt beroende av den aspekt av ungdom som undersöks.

I föreliggande artikel behandlas neurala förändringar och beteendemässiga egenskaper som är högt bevarade över arten under tonåren. Huvudsyftet med denna artikel är att diskutera möjliga samband mellan ungdomstypiska förändringar i neurobehavioralitet och etanolanvändning och känslighet för etanoleffekter under denna utvecklingsperiod.

Gå till:

Adolescent-Typiska Neurobehavioral Alterations

Konserverade neurala förändringar av ungdomar

Den tonåriga hjärnan genomgår en skulptur som är mycket regional och systemspecifik, och den är starkt bevarad över arter. Många grundläggande hjärnmekanismer som ligger till grund för mänskligt beteende uppstod för miljontals år sedan. Hjärnlikheter som konserveras över däggdjursarter inkluderar grunderna i hjärnstruktur och regionality, liksom de relativa tiderna under ontogeni när normala utvecklingsförändringar uppträder i hjärnan också. Dessa utvecklingsförändringar inkluderar ungdomssamhällen minskningar i cellkroppsrik, grå substansdensitet i vissa kortikala och subkortiska hjärnregioner. Sådana nedgångar i gråmaterialtäthet kan delvis hänföras till ökningar av synaptisk beskärning (med uppskattningar upp till ekvation M1 av de synaptiska anslutningarna kan gå vilse under ungdomar i vissa kortikala regioner i primater; Bourgeois, Goldman-Rakic, & Rakic, 1994), regionspecifik apoptos (genetiskt programmerad celldöd; Markham, Morris och Juraska, 2007) och utvecklingsminskningar i graden av neurogenes (He & Crews, 2007), liksom utvecklingsökningar i andelen av hjärnpartitioneringen som vit materia i samband med fortsatt myelinering av axoner (se Crews, He, & Hodge, 2007, för granskning). På grund av otvivelaktigt delvis nedgång i antalet metaboliskt kostsamma synaptiska förbindelser och ökningar av andelen kostnadseffektiva myelinerade axoner, är det en utvecklingsminskning i mängden energi och syre som krävs för att utföra hjärnaktivitet från tidigt i barndomen till tidigt ungdomar, där energibehovet gradvis sjunker ytterligare under tonåren för att nå de låga metaboliska räntorna som är karakteristiska för den energieffektiva vuxna hjärnan (Chugani, 1996).

Bland de framstående hjärnregionerna som genomgår omvandling under ungdomar är ett antal relativt gamla hjärnregioner som bildar stora noder i neurokredsljusmodulerande känslighet mot och motivation för naturliga belöningar, såsom sociala stimuli, nyhet och risker, och som kan samverkas av icke-naturliga belöningar, såsom alkohol och andra droger av missbruk. Dessa innefattar ett antal förekomstområden som mottager dopamin (DA) -inmatning från det ventrala tegmentala området och substantia nigra-regioner som innefattar delar av prefrontal cortex, kärnan accumbens, amygdala och dorsalstriatum. Bland sådana förändringar är väsentliga förändringar i DA och cannabinoid (CB) -komponenterna i dessa förebilds motivations- / belöningssystem, med en 50% eller större minskning av bindningskapaciteten hos vissa subtyper av DA- och CB-receptorer i vissa hjärnregioner mellan ungdom och vuxen ålder (t.ex. , Rodríguez de Fonseca, Ramos, Bonnin, & Fernández-Ruiz, 1993; Tarazi & Baldessarini, 2000; Teicher, Krenzel, Thompson, & Andersen, 2003), tillsammans med markerade två till sjufaldiga förändringar i regionala nivåer av DA-tillgänglighet, ofta refererad till som "dopaminton" (t.ex. Andersen, 2002).

Betydelsen av ungdom-typiska hjärnförändringar

Den tonåriga skulpteringen av hjärnan har sannolikt ett antal funktionella konsekvenser för ungdomarna. Det är visserligen en funktion av hjärnans skulptur under ungdomar att omvandla plasten, men inte särskilt effektiv, omograd hjärna, till en effektivare, till synes mindre plast, mogen hjärna som kan stödja vuxen-typisk neural och beteendemässig funktion (se Spjut, 2010, för diskussion och referenser). Faktum är att utvecklingsförändringar i aktiveringsmönster i specifika hjärnregioner under ungdomar är associerade med fortsatt kognitiv och känslomässig utveckling (se Rubia et al., 2006). En annan viktig funktion hos ungdomstypiska hjärnförändringar, särskilt i hypotalamus och sammankopplade kretsar, är att utlösa stigningar i pubertalhormonerna, vilket därigenom initierar processen med sexuell mognad och kanske stimulerar ungdomssamhänget remodeling av andra hjärnregioner på sexpassade sätt (Sisk & Zehr, 2005).

Självklart, även under de mest snabba faserna av ombyggnad, måste ungdomshjärnan göra mer, men tjäna som substrat för framväxten av vuxen-typisk neurobehavioral funktion, det måste också stödja ungdomens funktion också. Och med tanke på de utvecklingstransformationer som förekommer vid denna tidpunkt i förebyggande regioner som är kritiska för modulerande beteenden mot belöningar som social stimuli, nyhet och risker är det inte förvånande att dessa neurala förändringar är förknippade med anmärkningsvärda åldersspecifika ökningar av sociala interaktioner och ömsesidiga anslutningar , samt ökningar av nyhetssökande och riskupptagande beteende (se Spjut, 2007 för granskning). Dessa åldersspecifika beteenden ses hos ungdomar i en mängd olika arter och har föreslagits att ha eller har haft ett antal adaptiva fördelar för ungdomarna. Sådana potentiella fördelar är social interaktion - underlättad utveckling av sociala färdigheter, socialt stöd och vägledning för valbeteende (Harris, 1995), med nyhetssökande / riskupptagning som föreslås för att fälla ut ökningar i ömsesidigt acceptans och i strävan att utforska sig borta från hemlandet, med hjälp av utvandringsprocessen och därmed undvika inavel och dess negativa konsekvenser (Spjut, 2000; Wilson & Daly, 1985).

Förutom att fungera som ett nödvändigt substrat för vuxenpassad neurobehavioral utveckling samtidigt som den stöder kognitiv och beteendemässig funktion under ungdomsåren, kan remodelleringen av ungdomshjärna också ha tillhörande konsekvenser. Bland de neurala system som genomgår ontogenetisk förändring under ungdomar är exempelvis många som påverkas av etanol och andra missbruksmissbruk, vilket kan förändra känsligheten och anpassningen till dessa ämnen under tonåren och eventuellt påverka benägenheten för deras användning.

Gå till:

Användning av etanol och känslighet under tonåren

Alkoholdryck börjar vanligtvis under tonåren, med viss alkoholkonsumtion som normativ vid ungefär 14 år i USA, långt före den lagliga dricksåldern. Per episode är alkoholanvändningen bland 12-till 20-åringar ungefär dubbelt högre än den för lagliga drinkare (Substansmissbruk och Mental Health Services Administration, 2006). Ökad alkoholkonsumtion under tonåren ses inte bara hos mänskliga ungdomar, men också hos ungdomar av andra arter. Till exempel dricker ungdomar råttor två till tre gånger mer än sina vuxna motsvarigheter (t.ex. Doremus, Brunell, Rajendran, & Spear, 2005).

Försvagad känslighet för de aversiva effekterna av etanol bland ungdomar

Djurstudier har visat att tonåringar inte bara frivilligt dricker betydligt mer alkohol än vuxna under många omständigheter, men de skiljer sig också i deras känslighet för olika alkoholeffekter. Till exempel har adolescentrotter visat sig vara betydligt mindre känsliga än deras vuxna motsvarigheter till många av de förmodligen oönskade effekterna av alkohol som normalt kan tjäna som indikatorer för måttligt intag. Dessa effekter innefattar etanolinducerad social inhibering (Varlinskaya & Spear, 2002), sedering (Draski, Bice och Deitrich, 2001; Moy, Duncan, Knapp, & Breese, 1998; Silveri & Spear, 1998), motorisk försämring (White et al., 2002), och till och med bakslagseffekter (Doremus, Brunell, Varlinskaya, & Spear, 2003; Varlinskaya & Spear, 2004). Dysforiska effekter som bedömts via alkoholrelaterad konditionerad smakaversion (CTA) har också visat sig vara mindre uttalad hos ungdomar än vuxna, med ungdomar som kräver högre doser och fler parningar av en ny smak och etanol för att utveckla en aversion mot den smaken (Anderson, Varlinskaya, & Spear, 2008). Förstoringen är det inte möjligt att testa om liknande etanolhämmande egenskaper ses hos mänskliga ungdomar, givet etiska begränsningar mot att ge alkohol till ungdomar. Ändå finns det en tidig studie av Behar et al. (1983) som gav en dos etanol som gav blodalkoholnivåer (BAL) i det moderata konsumtionsområdet till en grupp 8- till 15-åriga pojkar och gav dem ett antal test av berusning. Mycket till den uppenbara överraskningen hos dessa utredare visade pojkarna lite tecken på berusning när de indexeras subjektivt, kliniskt eller på objektiva fysiska test av berusning. De noterade att de "var imponerade av hur lite bristande beteendeförändring inträffade hos barnen ... efter en dos alkohol som hade varit berusande hos en vuxen befolkning (Behar et al., 1983, p 407). Således tycks det begränsade beviset till dags dato förutse att dämpad känslighet för nedsatt och berusande effekter av etanol i enkla djurmodeller av tonåring hos råtta också kan vara karakteristisk för mänskliga ungdomar. En ungdomslöshet mot etanolverkningar som normalt tjänar till måttligt drickande överensstämmer med den välkända ökningen av frekvensen av så kallad "binge" -dryck bland mänskliga ungdomar (Johnston, O'Malley, Bachman och Schulenberg, 2007), och med data som diskuterats tidigare att ungdomar dricker i genomsnitt dubbelt så många drycker per tillfälle som vuxna.

Studier hos ungdomar råttor föreslår att ungdomars relativa okänslighet för dessa berusande och försämrande effekter av etanol kan dämpas ytterligare genom tidigare stress eller en historia av tidigare etanolanvändning. Exempelvis är högre alkoholexponeringsnivåer nödvändiga för att undertrycka socialt beteende hos ungdomar än vuxna. denna okänslighet för de sociala undertryckande effekterna av etanol dämpas bland ungdomarna ytterligare efter 5-dagar med upprepad spärrbelastning (Doremus-Fitzwater, Varlinskaya & Spear, 2007). På samma sätt har kronisk exponering för etanol rapporterats ge induktion av tolerans mot aversiva och sedativa effekter av etanol bland ungdomar (Diaz-Granados & Graham, 2007; Swartzwelder, Richardson, Markwiese-Foerch, Wilson och Little, 1998), vilket därmed ytterligare dämpar ungdomarnas känslighet för dessa etanoleffekter. Även om det är uppenbart att upprepad etanolexponering under vissa omständigheter inducerar kronisk tolerans bland ungdomar, ytterligare dämpar deras okoncentrationer av etanol, uppträder ofta kronisk tolerans hos vuxna, och data blandas som om uttryck av kronisk tolerans är mer (t.ex. , Diaz-Granados & Graham, 2007) eller mindre (t.ex. Ristuccia & Spear, 2005) uttalad, eller till och med ekvivalent uttryckt (t.ex. Varlinskaya & Spear, 2007) bland ungdomar i förhållande till mogna djur.

Accentuerad ungdomskänslighet för aptitretande / belöningseffekter av etanol under adolescenten

I motsats till den dämpade känsligheten som ungdomar visar på många av de aversiva, nedsatt, hämmande och sedativa effekterna av etanol jämfört med vuxna, är tonåringar känsligare för några utvalda effekter av etanol. Å ena sidan har ungdomsrottorna visat att Swartzwelder-gruppen är mer känslig än vuxna för etanolinducerade störningar i hjärnplasticitet (indexeras elektrofysiologiskt när det gäller långsiktig potentiering) och minnesprestanda i en rumslig (Morris) vattenmyr (se White & Swartzwelder, 2005, för granskning). Liknande förbättrad känslighet för etanolrelaterad minnesprestation sågs också hos ungdomar strax efter att de hade uppnått laglig dricksålder (21-25 år) när de jämfördes med en äldre grupp unga vuxna (25-29 år) när det gäller prestanda på både verbalt och icke-verbalt lärande och minnesuppgifter efter en måttlig (0.6 g / kg) dos etanol (Acheson, Stein och Swartzwelder, 1998). En sådan ökad känslighet hos tonåringar till etanolinducerad störning i minnesprestanda är särskilt olycklig med tanke på den dämpade känsligheten hos ungdomar för aversiva och berusande effekter av etanol som kan tjäna som signaler för att avsluta intaget. Det är på grund av sina unika känslighetsegenskaper för etanol kan ungdomar kunna dricka mer, även om deras hjärnor kan vara känsligare för läkemedlets minnesstörande effekter.

Förhöjt intag av etanol kan också främjas under tonåren genom ökad känslighet för flera tilltalande effekter av etanol: etanolinducerad social förenkling, etanolens givande effekter och potentiellt till och med "självmedicinerande", etanolens återställande effekter. Överlägset bäst kännetecknas av dessa effekter är tonåringens accentuerade känslighet för etanolinducerad underlättande av socialt beteende. Ungdomsråttor har i flera studier visat sig visa ökningar av sociala interaktioner efter utmaning med låga doser etanol när de placeras med en ny, jämställd kamrat i en bekant, icke hotande situation, medan vuxna inte visar social underlättande enligt dessa testförhållanden (granskad i Spear & Varlinskaya, 2005). Mänskliga ungdomar liksom cite social facilitering som en av de, om inte det viktigaste, konsekvenserna av alkoholdrycker (t.ex. Beck, Thombs & Summons, 1993).

Ett par nya djurstudier tyder på att ungdomar också kan vara ovanligt känsliga för etanolens givande effekter jämfört med vuxna. Att bedöma åldersskillnader i de givande effekterna av etanol hos råttor har visat sig vara utmanande i ett antal avseenden. Studier av konditionerade platspreferenser har ofta använts för att visa de givande konsekvenserna av en mängd olika läkemedel hos gnagare (som diskuteras senare) men är mindre konsekvent effektiva för att avslöja givande effekter av etanol hos råttor. Och enkel Pavlovian-konditionering kan inte heller ge tydliga tecken på etanolens givande egenskaper hos råttor, kanske delvis på grund av konditionerat beteende inducerat av den konditionerade stimulansen (CS) som kan konkurrera med uttryck för preferenser vid tidpunkten för testet (se Pautassi, Myers, Spear, Molina, & Spear, 2008). Ändå, med hjälp av andra tillvägagångssätt, börjar åldersskillnader i etanolens givande egenskaper undersökas hos råttor. En strategi har varit att undersöka hjärtfrekvens (HR) -svar på alkohol, givet i humanstudier att storleken på alkoholinducerad takykardi är positivt korrelerad med subjektiva mått på etanolens givande effekter (Holdstock, King, & de Wit, 2000; Ray, McGeary, Marshall och Hutchison, 2006). Med användning av detta tillvägagångssätt ökade endast ungdomar som själv administrerade tillräckligt med etanol för att visa IIR, när de adderade och vuxna råttor gav 2 hr begränsad tillgång till sackarin-sötad etanol eller sötningsmedlet ensamt, som överskred deras svar på den söta kontrolllösningen ensam (Ristuccia & Spear, 2008). Således var ungdomar mer benägna än vuxna att frivilligt konsumera tillräckligt med etanol för att få sina givande fördelar. Genom att använda en andra order-konditioneringsuppgift där etanol var parat med en oral CS (CS1) i fas 1 för konditionering, var den orala CS1 parad med en visuellt / taktil distinkta plats (CS2) i fas 2 och sedan testades djur för deras preferens för CS2 under test-ungdomar visade starkare bevis på aptitlig konditionering till etanol än vuxna (Pautassi et al., 2008). Med hjälp av två olika strategier har två nyligen genomförda studier visat att ungdomsrottor visar starkare positivt givande effekter av etanol än vuxna.

Tonåriga råttor kan också bli ovanligt känsliga för de ångestdämpande egenskaperna hos etanol under omständigheter när deras ångestnivåer vid baslinjen är förhöjda på grund av tidigare exponering för stressfaktorer eller en historia av exponering av alkohol. Upprepad återhållsamhetsstress eller kronisk etanol minskar inte bara känsligheten för etanolens försämrade effekter (som nämnts tidigare) utan ökar också ångest som indexeras av anmärkningsvärt undertryckande av basnivåerna för socialt beteende, med etanol som känsligt återställer nivåerna av socialt beteende, särskilt bland ungdomar. Mer specifikt befanns kronisk etanolexponering höja basala nivåer av ångest bland ungdomar, men inte vuxna, med dessa ångestdämpande effekter omvända av etanol (Varlinskaya & Spear, 2007). Akut och upprepad exponering för fasthållningsbelastning visade sig också öka basala ångestnivåer, med dessa anxiogena effekter känsliga reverserade av etanol bland ungdomar, men endast efter kronisk stress hos vuxna (Doremus-Fitzwater et al., 2007; Varlinskaya & Spear, 2006). Följaktligen kan etanol tjäna till att motverka ångest som induceras av tidigare stress eller etanol exponering, med dessa anxiolytiska, "självmedicinska" effekter särskilt uttalade hos ungdomar.

Förhållande mellan etanolkänslighet och etanol Användning / missbruk

Den uppenbara dämpningen i känslighet för aversiva och berusande effekter av etanol som ses normalt under tonåren kan interagera med andra riskfaktorer som ytterligare minskar etanolkänsligheten, vilket ökar benägenheten för alkoholproblem vid denna tidpunkt. Faktum är att en minskad känslighet för alkoholförgiftning länge varit känd som en riskfaktor för problematisk alkoholintag. Som anges av Schuckit (1994) "En lägre känslighet mot måttliga doser av alkohol är förknippad med en ökning av risken för framtida alkoholism, kanske genom att öka chanserna att en person kommer att dricka mer hårt." En viktig faktor som bidrar till dämpade alkoholresponser är genetisk bakgrund, med en okänslighet till aversive och berusande etanol effekter ses inte bara i avkommor med en familjehistoria av alkoholism (t.ex. i sonar av manliga alkoholister-Newlin & Thomson, 1990) men också i många rader av gnagare som är selektivt uppfödda för höga nivåer av frivillig etanolförbrukning (McBride & Li, 1998). Och som diskuterats tidigare kan en historia av tidigare etanolanvändning och tidigare stressfaktorer ytterligare försvaga ungdomarnas känslighet för etanolens försämrande och sederande effekter. Således kan en genetiskt baserad känslighet för alkoholens aversiva och berusande effekter i kombination med tidig start av alkoholanvändning under tonåren, tidigare miljöstress och ontogenetisk okänslighet som normalt ses under tonåren potentiellt fungera som trippel eller fyrdubbla "whammies" för att fälla ut höga nivåer. av alkoholanvändning när genetiskt utsatta ungdomar genomgår stressiga omständigheter och börjar dricka tidigt i tonåren, ett mönster av förhöjt intag som kan placera dem på en bana för senare problematisk alkoholanvändning.

Gå till:

Adolescent-Typiska Mönster av Etanol Känslighet: Generaliserbarhet mot andra droger och naturliga belöningar

Det finns nya tecken på att det tonåriga typiska mönstret av dämpad aversiv kontra accentuerade aptitiva egenskaper ses inte bara för etanol utan även för andra läkemedel. Ett av de sätt som läkemedlets belöningsegenskaper och andra aptitiva stimuli har bedömts är via konditionerade platspreferenser (CPP). Med hjälp av detta förfarande utsätts djuren för en viss plats i närvaro av den potentiella belöningen, medan de ges ekvivalensexponering för en alternativ plats i avsaknad av den potentiellt givande stimulansen; Efter ett antal sådana exponeringar, när djur testas genom att de får fri tillgång till båda ställena, i den utsträckning som de finner stimulansförstärkningen, borde de spendera mer tid i kammaren som tidigare var kopplad till den stimulansen än kontrolldjur som inte hade varit utsatt för stimulansen i båda kammarna. Med hjälp av CPP har ett antal studier visat ungdomar att visa starkare nikotininducerad CPP än vuxna (Shram, Funk, Li och Lê, 2006; Torres, Tejeda, Natividad och O'Dell, 2008; Vastola, Douglas, Varlinskaya, & Spear, 2002). Det finns också rapporter om ökad CPP för kokain och andra psykomotoriska stimulanser bland ungdomar i förhållande till vuxna (Badanich, Adler och Kirstein, 2006; Brenhouse & Andersen, 2008; Zakharova, Leoni, Kichko och Izenwasser, 2009; Zakharova, Wade och Izenwasser, 2009), även om dessa fynd inte är allestädes närvarande, med vissa studier som inte observerar åldersrelaterade skillnader (Aberg, Wade, Wall och Izenwasser, 2007; Campbell, Wood, & Spear, 2000).

I motsats till den ökade känsligheten som tonåringar ofta visar för alkoholens och andra drogeras aptitfulla egenskaper, verkar de omvänt vara mindre känsliga för de aversiva effekterna av dessa ämnen. Till exempel har studier till och med inom samma experimentella serie rapporterat att ungdomar, relativt vuxna, uppvisar både större känslighet för nikotininducerad CPP, men försvagad känslighet för nikotins aversiva egenskaper som dyker upp vid högre doser när de indexeras antingen via CTA (Shram et al., 2006) eller konditionerade aversioner (Torres et al., 2008). På samma sätt har ungdomsrottor också visat sig uppvisa dämpad CTA för amfetamin i förhållande till vuxna (Infurna & Spear, 1979).

Intressant kan dessa karakteristiska ungdomsmönster av dämpade aversiva / accentuerade aptitära egenskaper hos läkemedel till och med även utsträckas till vissa naturliga fördelar. Till exempel visar ungdomar råttor CPP för en social jämlikhet, även när de är socialt inrymda, medan sociala CPP var uppenbart endast i isolerade hus (dvs. socialt berövade) vuxna råttor (dvs.Douglas, Varlinskaya, & Spear, 2004). Liknande resultat observerades hos manliga (men inte kvinnliga) råttor i en studie som bedömde CPP inducerad genom exponering för nya stimuli (Douglas, Varlinskaya, & Spear, 2003). Vid bedömning av positiva hedoniska reaktioner på sackaros med användning av ett smakreaktivitetsparadigm visade sig ungdomar uppvisa en större positiv respons än vuxna till vissa koncentrationer av sackaros, medan de konsekvent visade mindre negativa smaksvar på det aversiva ämnet kinin (Wilmouth & Spear, 2009).

Gå till:

Sammanfattning och potentiella konsekvenser för förebyggande vetenskap hos människa ungdomar

Det är långt ifrån forskning med enkla modeller av ungdomar i råtta för att utveckla strategier för förebyggande av ungdomsriskbeteende hos människor. Ändå har ett antal lovande fynd uppstått som i slutändan kan få konsekvenser för förebyggande vetenskap. Med fullständig bekräftelse på sårbarheten hos sådana översättningsinsatser vid detta tidiga skede i studien av grundvetenskapen om ungdomar presenteras några preliminära men potentiellt lovande områden för vidare övervägande här:

  1. Vissa ungdoms-typiska beteenden kan vara biologiska drivna av relativt gamla belöning / motivationssystem i hjärnan. I den utsträckning att det finns starka biologiska grundar för ungdomsrisker kan förebyggande forskning vara mer användningsrikt riktad mot utveckling av kontekster som främjar "säkrare" riskupptagning än fokuserat på målet att eliminera riskuppträdande i sig. Genom att främja "säkrare" kontext för riskupptagning skulle målet vara att ungdomar kan uppleva nya och spännande stimuli i tilltalande, drogfria sammanhang som minimerar risken för skada.
  2. Stressfaktorer kan ytterligare förvärra tonåringstypiska känsligheter för alkohol, vilket gör dem ännu mindre känsliga för aversiva effekter som används som ledtrådar för att minska drickandet, men mer känsliga för etanolens givande effekter. Akuta och kroniska stressfaktorer ökar också ångest, och den ångest är särskilt sannolikt att vändas av alkohol under tonåren. I den utsträckning som liknande stress- / alkoholeffekter ses hos människor kan stressande ekonomiska, stadsdelar, familjer eller andra livssammanhang främja ännu högre alkoholkonsumtionsnivåer bland ungdomar. Dessa resultat lyfter fram vikten av att arbeta för att minska stressnivåerna inom de typiska ungdomarnas sammanhang och att hjälpa ungdomar att öka sin förmåga att klara av stressorer.
  3. En försvagad känslighet för etanol under ungdomar kan medföra relativt höga alkoholintagnivåer i tonåren, med denna normala utvecklingshinder, som kanske kombinerar med genetisk bakgrund och en historia av stress och tidigare alkoholanvändning för att ytterligare förvärra etanolinsensitiviteter - en känd riskfaktor för utveckling av problem med alkoholmissbruk. Det förefaller vara liten medvetenhet bland ungdomar att okänslighet mot de berusande / aversiva effekterna av etanol är ett tecken på sårbarhet till utvecklingen av alkoholproblem, snarare än ett försäkringsindex. Utbildning av ungdomar (och de som interagerar med dem) om hur sårbarhet för problematisk alkoholanvändning uttrycks kan hjälpa dem som är resistenta mot alkohol känner igen deras sårbarhet och mättar deras intag i enlighet därmed. En kulturändring behövs från att betrakta snabbare individer som mycket sårbara för alkohol för att erkänna att den största sårbarheten för senare missbruk ofta ligger inom de som är relativt resistenta mot alkoholens berusande effekter.
Gå till:

Erkännanden

Forskningen som presenterades i denna artikel stöddes av NIH-bidrag R37 AA012525, R01 AA016887, R01 AA018026 och R01 AA012453.

Gå till:

Referensprojekt

  • Aberg M, Wade D, Wall E, Izenwasser S. Effekt av MDMA (ecstasy) på aktivitet och kokain konditionerad platsprevention hos vuxna och ungdomar. Neurotoxicology and Teratology. 2007;29(1): 37-46. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Acheson SK, Stein RM, Swartzwelder HS. Nedsättning av semantiskt och bildminnes genom akut etanol: Åldersberoende effekter. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 1998;22(7): 1437-1442.
  • Andersen SL. Förändringar i den andra messengercykliska AMP under utveckling kan ligga till grund för motoriska symtom vid uppmärksamhetsbrist / hyperaktivitetsstörning (ADHD) Behavioral Brain Research. 2002;130(1-2): 197-201. [PubMed]
  • Anderson RI, Varlinskaya EI, Spjut LP. Isolationsspänning och etanolinducerad konditionerad smakaversion hos ungdomar och vuxna hanrotter. Poster presenterad vid årsstämman i International Society for Development Psychobiology; Washington, DC. 2008.
  • Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL. Ungdomar skiljer sig från vuxna i kokainkonditionerad platspreferens och kokaininducerad dopamin i kärnan accumbens septi. European Journal of Pharmacology. 2006;550(1-3): 95-106. [PubMed]
  • Beck KH, Thombs DL, Summons TG. Dricksvågens sociala sammanhang: Konstruera validering och förhållande till indikatorer av missbruk hos ungdomar. Beroendeframkallande beteenden. 1993;18(2): 159-169. [PubMed]
  • Behar D, Berg CJ, Rapoport JL, Nelson W, Linnoila M, Cohen M, et al. Beteende och fysiologiska effekter av etanol hos högrisk- och kontrollbarn: En pilotstudie. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 1983;7(4): 404-410.
  • Bourgeois JP, Goldman-Rakic ​​PS, Rakic ​​P. Synaptogenesis i prefrontal cortex av rhesus apor. Cerebral cortex (New York, NY, 1991) 1994;4(1): 78-96.
  • Brenhouse HC, Andersen SL. Fördröjd utrotning och starkare återinställning av kokainkonditionerad platspreferens hos ungdomar, jämfört med vuxna. Beteende neurovetenskap. 2008;122(2): 460-465. [PubMed]
  • Campbell JO, Wood RD, Spear LP. Kokain och morfininducerad konditionering hos ungdomar och vuxna råttor. Fysiologi och beteende. 2000;68(4): 487-493. [PubMed]
  • Chugani HT. Neuroimaging av icke-linearitetsutveckling och utvecklingspatologier. I: Thatcher RW, Lyon GR, Rumsey J, Krasnegor N, redaktörer. Utvecklande neuroimaging: Kartläggning av utveckling av hjärnan och beteendet. San Diego, CA: Academic Press; 1996. pp. 187-195.
  • Crews F, He J, Hodge C. Adolescent cortical utveckling: En kritisk period av sårbarhet för missbruk. Farmakologi, biokemi och beteende. 2007;86(2): 189-199.
  • Diaz-Granados JL, Graham DL. Effekterna av kontinuerlig och intermittent etanolexponering vid ungdomar på avansiva egenskaper hos etanol under vuxenlivet. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2007;31(12): 2020-2027.
  • Doremus TL, Brunell SC, Rajendran P, Spjut LP. Faktorer som påverkar ökad etanolförbrukning hos ungdomar i förhållande till vuxna råttor. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2005;29(10): 1796-1808.
  • Doremus TL, Brunell SC, Varlinskaya EI, Spjut LP. Anxiogena effekter vid avlägsnande från akut etanol hos ungdomar och vuxna råttor. Farmakologi, biokemi och beteende. 2003;75(2): 411-418.
  • Doremus-Fitzwater TL, Varlinskaya EI, Spjut LP. Påverkan av upprepad stress på responsivitet mot etanolinducerade förändringar i socialt beteende hos ungdomar och vuxna råttor. Poster presenterad på årsmötet i Society for Neuroscience; San Diego, CA. 2007.
  • Douglas LA, Varlinskaya EI, Spjut LP. Nya objekt-konditionering hos ungdomar och vuxna manliga och kvinnliga råttor: Effekter av social isolering. Fysiologi och beteende. 2003;80(2-3): 317-325. [PubMed]
  • Douglas LA, Varlinskaya EI, Spjut LP. Belöning egenskaper hos sociala interaktioner hos ungdomar och vuxna manliga och kvinnliga råttor: Påverkan av sociala kontra isolerade bostäder av ämnen och partners. Utvecklingspsykobiologi. 2004;45(3): 153-162. [PubMed]
  • Draski LJ, Bice PJ, Deitrich RA. Utvecklingsändringar av etanolkänslighet vid selektivt uppfödda råttor med högt och lågt alkoholhalt. Farmakologi, biokemi och beteende. 2001;70(2-3): 387-396.
  • Harris JR. Var är barnets miljö? En gruppsocialiseringsteori om utveckling. Psykologisk granskning. 1995;102: 458-489.
  • Han J, Crews FT. Neurogenes minskar under hjärnmognad från ungdom till vuxen ålder. Farmakologi, biokemi och beteende. 2007;86(2): 327-333.
  • Holdstock L, King AC, de Wit H. Subjektiva och objektiva svar på etanol i måttliga / tunga och lätta sociala drinkare. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2000;24(6): 789-794.
  • Infurna RN, Spear LP. Utvecklingsändringar i amfetamininducerad smakaversion. Farmakologi, biokemi och beteende. 1979;11(1): 31-35.
  • Johnston LD, O'Malley PM, Bachman JG, Schulenberg JE. Övervakning av de framtida nationella undersökningsresultaten om narkotikamissbruk, 1975-2006: Volym 1, gymnasieelever (NIH Publication No 07-6205) Bethesda, MD: National Institute on Drug Abuse; 2007.
  • 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(3): 961-968. [PubMed]
  • McBride WJ, Li TK. Djurmodeller av alkoholism: Neurobiologi av högt alkoholdryck beteende hos gnagare. Kritiska recensioner i neurobiologi. 1998;12(4): 339-369. [PubMed]
  • Moy SS, Duncan GE, Knapp DJ, Breese GR. Känslighet mot etanol över utveckling hos råttor: Jämförelse med [3H] zolpidembindning. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 1998;22(7): 1485-1492.
  • Newlin DB, Thomson JB. Alkoholutmaning med barn av alkoholister: En kritisk granskning och analys. Psykologisk bulletin. 1990;108(3): 383-402. [PubMed]
  • Pautassi RM, Myers M, Spjut LP, Molina JC, Spjut NE. Ungdomar, men inte vuxna råttor, uppvisar etanolmedierad, aptitlig andra ordningskonditionering. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2008;32(11): 2016-2027.
  • Ray LA, McGeary J, Marshall E, Hutchison KE. Riskfaktorer för missbruk av alkohol: Undersökning av hjärtfrekvensreaktion mot alkohol, alkoholkänslighet och personlighetskonstruktioner. Beroendeframkallande beteenden. 2006;31(11): 1959-1973. [PubMed]
  • Ristuccia RC, Spear LP. Känslighet och tolerans för autonoma effekter av etanol hos ungdomar och vuxna råttor under upprepade ångor vid inandning. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2005;29(10): 1809-1820.
  • Ristuccia RC, Spear LP. Autonoma reaktioner på etanol hos ungdomar och vuxna råttor: En dos-responsanalys. Alkohol (Fayetteville, NY) 2008;42(8): 623-629.
  • Rodríguez de Fonseca F, Ramos JA, Bonnin A, Fernández-Ruiz JJ. Förekomst av cannabinoidbindningsställen i hjärnan från tidiga postnatala åldrar. Neuroreport. 1993;4(2): 135-138. [PubMed]
  • Rubia K, Smith AB, Woolley J, Nosarti C, Heyman I, Taylor E, et al. Progressiv ökning av frontostriatal hjärnaktivering från barndom till vuxen ålder under händelserelaterade uppgifter av kognitiv kontroll. Human Brain Mapping. 2006;27: 973-993. [PubMed]
  • Schuckit MA. Lågt svar på alkohol som en förutsägelse för framtida alkoholism. American Journal of Psychiatry. 1994;151(2): 184-189. [PubMed]
  • Shram MJ, Funk D, Li Z, Lê AD. Periadolescent och vuxna råttor svarar olika i test som mäter nikotins givande och aversiva effekter. Psychopharmacology. 2006;186(2): 201-208. [PubMed]
  • Silveri MM, Spear LP. Minskad känslighet för de hypnotiska effekterna av etanol tidigt i ontogeni. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 1998;22(3): 670-676.
  • Sisk CL, Zehr JL. Pubertalhormon organiserar ungdomens hjärna och beteende. Gränser i Neuroendocrinology. 2005;26(3-4): 163-174. [PubMed]
  • Spjut LP. Den ungdomliga hjärnan och åldersrelaterade beteendemässiga manifestationer. Neurovetenskap och Biobehavioral Recensioner. 2000;24(4): 417-463. [PubMed]
  • Spjut LP. Den utvecklande hjärnan och ungdomens typiska beteendemönster: En evolutionär tillvägagångssätt. I: Walker E, Romer D, redaktörer. Adolescent psykopatologi och utvecklingshjärnan: Integrerande hjärnans och förebyggande vetenskap. New York: Oxford University Press; 2007. pp. 9-30.
  • Spjut LP. Adolescens beteende-neurovetenskap. New York: Norton; 2010.
  • Spjut LP, Varlinskaya EI. Ungdom: Alkoholkänslighet, tolerans och intag. Senaste utvecklingen i alkoholismen: En officiell publikation av det amerikanska medicinska samhället om alkoholism, forskningsföreningen om alkoholism och det nationella rådet om alkoholism. 2005;17: 143-159.
  • Substansmissbruk och psykiatrisk hälso-och sjukvård Administration Nationell undersökning om drogbruk och hälsa, serie H-30, DHHS-publikation SMA 06-4194. Rockville, MD: 2006. Resultat från 2005 National Survey on Drug Use and Health: National Findings.
  • Swartzwelder HS, Richardson RC, Markwiese-Foerch B, Wilson WA, Little PJ. Utvecklingsskillnader i förvärvet av tolerans mot etanol. Alkohol (Fayetteville, NY) 1998;15(4): 311-314.
  • Tarazi FI, Baldessarini RJ. Jämförande postnatal utveckling av dopamin D (1), D (2) och D (4) receptorer i råtthämmare. International Journal of Developmental Neuroscience: Europeiska unionens officiella tidning för utvecklingsneurovetenskap. 2000;18(1): 29-37. [PubMed]
  • Teicher MH, Krenzel E, Thompson AP, Andersen SL. Dopaminreceptorns beskärning under peripubertalperioden dämpas inte genom NMDA-receptorantagonism hos råtta. Neuroscience Letters. 2003;339(2): 169-171. [PubMed]
  • Torres OV, Tejeda HA, Natividad LA, O'Dell LE. Förbättrad sårbarhet för nikotins givande effekter under ungdomens utvecklingsperiod. Farmakologi, biokemi och beteende. 2008;90(4): 658-663.
  • Varlinskaya EI, Spjut LP. Akuta effekter av etanol på socialt beteende hos ungdomar och vuxna råttor: Testsituationens kännedom. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2002;26(10): 1502-1511.
  • Varlinskaya EI, Spjut LP. Akut etanoluttag (baksmälla) och socialt beteende hos ungdomar och vuxna manliga och kvinnliga Sprague-Dawley-råttor. Alkoholism, klinisk och experimentell forskning. 2004;28(1): 40-50.
  • Varlinskaya EI, Spjut LP. Akut spärrspänning ökar känsligheten för sociala konsekvenser av etanol hos ungdomar. Poster presenterad vid årsstämman i International Society for Development Psychobiology; Atlanta, GA. 2006.
  • Varlinskaya EI, Spjut LP. Kronisk tolerans mot de sociala konsekvenserna av etanol hos ungdomar och vuxna Sprague-Dawley-råttor. Neurotoxicology and Teratology. 2007;29(1): 23-30. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Vastola BJ, Douglas LA, Varlinskaya EI, Spjut LP. Nikotininducerad konditionerad platspreferens hos ungdomar och vuxna råttor. Fysiologi och beteende. 2002;77(1): 107-114. [PubMed]
  • Vit AM, Swartzwelder HS. Åldersrelaterade effekter av alkohol på minne och minnerelaterad hjärnfunktion hos ungdomar och vuxna. Senaste utvecklingen i alkoholismen: En officiell publikation av det amerikanska medicinska samhället om alkoholism, forskningsföreningen om alkoholism och det nationella rådet om alkoholism. 2005;17: 161-176.
  • White AM, Truesdale MC, Bae JG, Ahmad S, Wilson WA, Best PJ, et al. Differentiella effekter av etanol på motorisk koordination hos ungdomar och vuxna råttor. Farmakologi, biokemi och beteende. 2002;73(3): 673-677.
  • Wilmouth CE, Spear LP. Hedonisk känslighet hos ungdomar och vuxna råttor: Smakreaktivitet och frivillig sackarosförbrukning. Farmakologi, biokemi och beteende. 2009;92(4): 566-573.
  • Wilson M, Daly M. Konkurrens, riskupptagning och våld: Det unga manliga syndromet. Etologi och sociobiologi. 1985;6: 59-73.
  • Zakharova E, Leoni G, Kichko I, Izenwasser S. Differentiella effekter av metamfetamin och kokain på konditionerad platspreferens och lokomotorisk aktivitet hos vuxna och ungerska råttor. Behavioral Brain Research. 2009;198(1): 45-50. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Zakharova E, Wade D, Izenwasser S. Känslighet för kokainkonditionerad belöning beror på kön och ålder. Farmakologi, biokemi och beteende. 2009;92(1): 131-134.