ลดการยับยั้งเส้นประสาทและการประสานงานของเยื่อหุ้มสมอง prefrontal วัยรุ่นในระหว่างพฤติกรรมแรงจูงใจ (2011)

J Neurosci 2011 Jan 26;31(4):1471-8.
 

แหล่ง

ภาควิชาประสาทวิทยา, มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก, พิตต์สเบิร์ก, PA 15260, สหรัฐอเมริกา

นามธรรม

วัยรุ่นเป็นช่วงเวลาของการเติบโตทางปัญญาและความอ่อนแอต่อโรคทางจิตเวชที่สำคัญหลายประการและการพึ่งพายาเสพติด มีการเพิ่มความตระหนักว่าการแทรกแซงพฤติกรรมหรือเภสัชวิทยาในช่วงเวลานี้อาจมีความสำคัญสำหรับการป้องกันโรคในบุคคลที่อ่อนแอ ดังนั้นเราต้องบรรลุความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นว่าสมองของวัยรุ่นประมวลผลเหตุการณ์สำคัญที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมกระตุ้นได้อย่างไร ในการทำเช่นนี้เราได้บันทึกกิจกรรมที่เป็นไปได้ของหน่วยเดียวและในท้องถิ่นในคอร์เทกซ์วงโคจรของหนูในขณะที่พวกเขาทำภารกิจผ่าตัดที่ได้รับรางวัลอย่างง่าย วัยรุ่นเข้ารหัสองค์ประกอบพื้นฐานของงานที่แตกต่างจากผู้ใหญ่แสดงให้เห็นว่าการประมวลผลของเซลล์ประสาทของเหตุการณ์สำคัญแตกต่างกันในกลุ่มอายุสอง การขึ้นลงของสนามการสั่นของสนามในท้องถิ่นความแปรปรวนในระยะเวลาขัดขวางและสัดส่วนสัมพัทธ์ของการยับยั้งและการตอบสนองต่อการกระตุ้นแตกต่างกันในลักษณะเฉพาะของเหตุการณ์ กิจกรรม phasic ระบบประสาทของวัยรุ่นโดยรวมได้รับการยับยั้งน้อยลงและมีความแปรปรวนมากขึ้นผ่านงานส่วนใหญ่ การยับยั้งเยื่อหุ้มสมองเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพระหว่างกลุ่มเซลล์ประสาทและการควบคุมการยับยั้งการลดลงของกิจกรรมเยื่อหุ้มสมองมีส่วนร่วมในโรคจิตเภทและความผิดปกติอื่น ๆ ดังนั้นผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการลดการยับยั้งการตอบสนองของเซลล์ประสาทเยื่อหุ้มสมองวัยรุ่นต่อเหตุการณ์สำคัญอาจเป็นกลไกสำคัญสำหรับช่องโหว่ที่เพิ่มขึ้นในช่วงนี้


คำสำคัญ: วัยแรกรุ่น, OFC, electrophysiology, โรคจิตเภท, ซึมเศร้า, ติดยาเสพติด

บทนำ

วัยรุ่นเป็นช่วงเวลาของการปรับตัวเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางร่างกายและจิตใจไปเป็นผู้ใหญ่ (Arnett, 1999) นอกจากนี้ยังถือว่าเป็นช่วงเวลาของความอ่อนแอตามที่เกิดขึ้นพร้อมกับอาการของปัญหาทางจิตเวชที่สำคัญหลายประการรวมถึงความผิดปกติทางอารมณ์, โรคจิตเภทและยาเสพติด (Volkmar, 1996; ต้นสน 2002; Johnston และคณะ, 2008) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการศึกษาในวัยรุ่นและสัตว์จำลองได้อธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในสถาปัตยกรรมเซลล์สมองและโมเลกุลและความไม่เสมอภาคในผลทางเภสัชวิทยาของยาต่างๆ (หอกและเบรก 1983; หอก 2000; Adriani และคณะ, 2004; Brenhouse และคณะ, 2008; หยุดชั่วคราว 2010) ความแตกต่างด้านพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับอายุได้รับการตรวจสอบและมักจะมุ่งเน้นไปที่แม้ว่าพฤติกรรมวัยรุ่นมีแนวโน้มที่จะค่อนข้างคล้ายกับของผู้ใหญ่ในบริบทส่วนใหญ่ที่มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในความสามารถในการตัดสินใจจากวัยรุ่นวัยกลางคนเป็นต้นไปหอก 2000; Doremus-Fitzwater และคณะ, 2009; Figner และคณะ, 2009; คอฟฟ์แมนและคณะ, 2010) อย่างไรก็ตามวัยรุ่นอาจประมวลผลกิจกรรมสำคัญต่างจากผู้ใหญ่ ตัวอย่างเช่นการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่าวัยรุ่นแสดงออกมากกว่าการแสดงออกของโปรตีน c-fos ผู้ใหญ่ใน dorsal striatum และนิวเคลียส accumbens หลังจากสัมผัสกับคิวกลิ่นที่เกี่ยวข้องกับรางวัล (Friemel และคณะ 2010) ความแตกต่างในการวัดกิจกรรมวัยรุ่นประสาท prefrontal cortex (PFC) และการเชื่อมต่อได้รับการอธิบาย (เอินส์ทและอัล, 2006; Galvan et al., 2006; Liston และคณะ, 2006; Geier และคณะ 2009; Uhlhaas et al., 2009a) อย่างไรก็ตามไม่ค่อยมีใครรู้จักธรรมชาติที่แม่นยำของความไม่เสมอภาคที่เกี่ยวข้องกับอายุเหล่านี้ในระดับเซลล์ประสาท

เพื่อเปรียบเทียบการประมวลผลแบบไดนามิกของเซลล์ประสาทเยื่อหุ้มสมองในวัยรุ่นกับผู้ใหญ่โดยตรงเราได้บันทึกกิจกรรมเดี่ยวและศักยภาพของเขตข้อมูลท้องถิ่น (LFP) จากหนู orbitofrontal cortex (OFC) ของหนูในขณะที่พวกเขาทำพฤติกรรมกระตุ้นรางวัล OFC ได้รับการกำหนดเป้าหมายเนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการคาดหวังคุณค่าการประมวลผลและหลักฐานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการพัฒนาที่ไม่เพียงพอในวัยรุ่น (Schultz et al., 2000; Galvan et al., 2006; Schoenbaum และคณะ, 2009) งานด้านพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการกระทำตามความสัมพันธ์ระหว่างผลลัพธ์และการกระทำSturman และคณะ, 2010) ซึ่งเป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานของพฤติกรรมที่มีแรงจูงใจที่ซับซ้อน ความเรียบง่ายของงานนี้อนุญาตให้การวัดพฤติกรรมคล้ายกันมากระหว่างกลุ่ม ดังนั้นเราจึงสามารถทดสอบสมมติฐานที่ว่าแม้จะมีการปฏิบัติงานที่คล้ายกันวัยรุ่น OFC เข้ารหัสข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับงานที่แตกต่างจากผู้ใหญ่ การกำหนดลักษณะความแตกต่างของกิจกรรมประสาทขั้นพื้นฐาน - และการทำเช่นนั้นในระดับเซลล์ประสาท - เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการระบุกระบวนการพัฒนาที่อาจเกี่ยวข้องกับการเพิ่มความเสี่ยงด้านจิตเวชของวัยรุ่นและสำหรับการออกแบบกลยุทธ์การแทรกแซงในอนาคตเพื่อป้องกันและแก้ไขปัญหาดังกล่าว

วัสดุและวิธีการ

Subjects

ใช้วัยรุ่น (หลังคลอด P28-42; n = 8) และผู้ใหญ่ (P70 +; n = 4) หนูสแกรเคน - ดอว์ลีย์ (Harlan, Frederick MD) รับเด็กและเยาวชน (P21) และหนูตัวเต็มวัยหนึ่งสัปดาห์ก่อนการผ่าตัด ผู้เข้าร่วมการทดลองได้รับการดูแลด้วยสัตว์เลื้อยคลานภายใต้สภาพอากาศที่ควบคุมอุณหภูมิต่ำกว่า 12 ชั่วโมงภายใต้สภาพแสง - มืด (ไฟสว่างเมื่อเวลา 7 น.) โดยมี ad lib การเข้าถึงอาหารและน้ำก่อนการฝึกอบรม ขั้นตอนการใช้สัตว์ทั้งหมดได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการดูแลและใช้สัตว์ของมหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์ก

วิธีการผ่าตัดและ electrophysiology

หนูได้รับการผ่าตัดฝังอิเล็กโทรดอาร์เรย์ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (Totah et al., 2009) โดยสังเขป microelectrode arrays (NB Labs, Denison, TX) ประกอบด้วยสายสเตนเลสสตีลหุ้มฉนวนแปดสายในรูปแบบ 2 × 4 ถูกฝังใน OFC ผู้ใหญ่ถูกฝังทั้งสองข้างหน้าถึง 2.8 มม. ถึง 3.8 มม. สู่ bregma, 3.1 ถึง 3.5 มม. ด้านข้างไปสู่ ​​bregma และหน้าท้อง 4.5 มม. ไปยังพื้นผิวดูร่า วัยรุ่น (P28-29) ถูกปลูกฝังเพียงฝ่ายเดียว (เนื่องจากข้อ จำกัด ด้านขนาด) 2.8 ถึง 3.2 มม. ก่อนหน้าถึง bregma, 2.8-3.2 มม. ด้านข้างถึง bregma และหน้าท้อง 4.0 มม. ในระหว่างการบันทึก headstage ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์หัวต่อสัญญาณเอฟเฟกต์ที่เชื่อมต่อกับสายเคเบิลน้ำหนักเบา (NB Labs) เชื่อมต่อกับ commutator (NB Labs) ที่อนุญาตให้หนูเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระภายในกล่องทดสอบ กิจกรรมหน่วยเดียวที่บันทึกได้ถูกขยายที่อัตราขยาย 100 เท่าและตัวกรองสัญญาณพาสแบบอะนาล็อกที่ 300 - 8000 Hz LPF ถูกกรองผ่านแถบความถี่ 0.7 - 170 Hz กิจกรรมหน่วยเดียวถูกทำสำเนาดิจิทัลที่ 40 kHz และ LFP ถูกทำสำเนาดิจิทัลที่ 40 kHz และลดลงเป็น 1 kHz โดยซอฟต์แวร์ Recorder (Plexon) กิจกรรมหน่วยเดียวถูกกรองด้วยความถี่สูงผ่านดิจิทัลที่ 300 Hz และ LFP ถูกกรองผ่านความถี่ต่ำที่ 125 Hz เครื่องหมายเหตุการณ์ด้านพฤติกรรมจากกล่องตัวถูกส่งไปยังเครื่องบันทึกเพื่อทำเครื่องหมายเหตุการณ์ที่น่าสนใจ หน่วยเดียวถูกแยกใน Offline Sorter (Plexon) โดยใช้เทคนิคการจัดเรียงแบบแมนนวลและกึ่งอัตโนมัติตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (Homayoun และ Moghaddam, 2008; Totah et al., 2009).

พฤติกรรม

หนูที่โตเต็มวัยและวัยรุ่นถูกทดสอบในอุปกรณ์ผ่าตัด (Coulbourn Instruments, Allentown, PA) ที่บรรจุไฟบ้านนิตยสารอัดเม็ดที่สามารถส่งมอบอาหารเม็ด (เสริมเดกซ์โทรสเสริม 45 mg ไบโอ - เซอร์เฟรนช์ทาวน์นิวเจอร์ซีย์) รางอาหารและรูจมูกสามรูเรียงเป็นแนวนอนบนผนังตรงข้ามกับรางอาหาร หลังจากผ่านไป 5-6 วันของการพักฟื้นการผ่าตัดสัตว์ถูก จำกัด อาหารอย่างเบา ๆ ทำให้เกิดความเคยชินกับเครื่องมือทดสอบพฤติกรรมและเริ่มฝึกอบรมเกี่ยวกับงานด้านพฤติกรรมซึ่งเคยมีลักษณะก่อนหน้านี้ (Sturman และคณะ, 2010) ในเวลาสั้น ๆ หนูได้เรียนรู้ที่จะเจาะเข้าไปในรูจมูกโป่งกลางที่ส่องสว่างเพื่อเสริมแรงอาหารเม็ด การทดลองเริ่มต้นด้วยการโจมตีของแสงคิวภายในรูจมูกกึ่งกลาง เมื่อหนูโผล่เข้ามาในรูนั้นแสงก็จะดับลงทันทีและส่งเม็ดเม็ดเดียวไปยังรางอาหารซึ่งสว่างขึ้น เจาะเข้าไปในรางอาหารเพื่อรับเม็ดปิดไฟของรางอาหารและเปิดใช้งานช่วงเวลาทดลอง 5 วินาที (รูปที่ 1a) แต่ละเซสชันสิ้นสุดลงหลังจากการทดลอง 100 ครั้งหรือเวลา 30 นาที งานก่อนหน้าแสดงให้เห็นว่างานนี้สามารถเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วจากทั้งวัยรุ่นและผู้ใหญ่โดยคาดว่าจะได้รับการปฏิบัติสูงสุดในวันที่สามของการฝึกอบรม (Sturman และคณะ, 2010) การวัดผลการปฏิบัติงานหลักรวมถึงจำนวนการทดลองทั้งหมดที่เสร็จสิ้นในแต่ละเซสชั่นเวลาแฝงจากคิวถึงเครื่องมือกระตุ้นและเวลาแฝงจากเครื่องมือกระตุ้นไปยังรายการรางอาหาร (การดึงเม็ด) อายุ×เซสชั่นซ้ำมาตรการ ANOVAs ถูกดำเนินการกับมาตรการผลลัพธ์ทั้งหมดใน SPSS (alpha = 0.05) ในทุกกรณีที่มีการสันนิษฐานว่ามีการละเมิดขอบเขตการแก้ไขขอบเขตล่างถูกนำมาใช้สำหรับการปรับองศาแบบอนุรักษ์นิยมสูงสุดอย่างอิสระ

รูป 1

ตำแหน่งอิเล็กโทรดกระบวนทัศน์งานและประสิทธิภาพเชิงพฤติกรรม A) วัยรุ่นและหนูผู้ใหญ่ได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับกระบวนทัศน์การเรียนรู้ด้วยเครื่องมืออย่างง่ายซึ่งพวกมันเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นด้วยจมูก (การตอบสนองโดยใช้เครื่องมือ) ในหลุมที่มีแสงซึ่งต่อมา ...

จุลกายวิภาคศาสตร์เนื้อเยื่อ

เมื่อเสร็จสิ้นการทดลองหนูจะถูกดมยาสลบด้วยคลอเรตไฮเดรต (400 มก. / กก. ip) และกระแส 200 μAถูกส่งผ่านขั้วบันทึกเป็นเวลา 5 วินาทีเพื่อทำเครื่องหมายตำแหน่งอิเล็กโทรด สัตว์ถูกนำไปผสมกับน้ำเกลือและฟอร์มาลินบัฟเฟอร์ 10% สมองจะถูกลบออกและวางในฟอร์มาลิน 10% สมองถูกแบ่งออกเป็นชิ้นส่วนของโคโรนา, สีย้อมด้วยสีม่วงแดงและติดกับสไลด์กล้องจุลทรรศน์ ตรวจสอบตำแหน่งอิเล็กโทรดปลายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แสง เฉพาะหนูที่มีตำแหน่งที่ถูกต้องภายใน OFC (รูปที่ 1b) ถูกรวมอยู่ในการวิเคราะห์ด้วยไฟฟ้า

การวิเคราะห์ทางไฟฟ้าวิทยา

ข้อมูล Electrophysiological ถูกวิเคราะห์ด้วยสคริปต์ที่เขียนขึ้นเองดำเนินการใน Matlab (Mathworks, Natick, MA) พร้อมด้วยกล่องเครื่องมือ chronux (Chronux.org) สำหรับการวิเคราะห์ LFP และฟังก์ชันความแปรปรวนของอัตราการยิงที่มีให้โดย Churchland และเพื่อนร่วมงาน (http://www.stanford.edu/∼shenoy/GroupCodePacks.htm) (Churchland และคณะ, 2010) โดยทั่วไปกิจกรรมของระบบประสาทจะถูกล็อคเวลากับกิจกรรมงานเฉพาะ: คิวเริ่มทดลอง, เครื่องมือตอบสนองจมูก - กระตุ้นและรายการอาหารราง การติดตามข้อมูลดิบของ LFP นั้นถูกล็อกเวลาไว้กับเหตุการณ์งานเหล่านี้และการทดลองที่มีการคลิปถูกไม่รวมก่อนการหาค่าเฉลี่ย ตัวอย่างวัยรุ่นรุ่นทดลองใช้ครั้งเดียวและร่องรอยแรงดันไฟฟ้า LFP สำหรับผู้ใหญ่ในช่วงเวลาที่มีการเสริมแรง (รูปเพิ่มเติม 1). สเปกตรัมพลังงานเฉลี่ยทดลองของแต่ละเรื่องในช่วงไม่กี่วินาทีรอบ ๆ เหตุการณ์แต่ละงานคำนวณโดย FFT สิ่งนี้ทำได้โดยใช้ 13 tapers ชั้นนำผลิตภัณฑ์แบนด์วิธเวลาเป็น 7 และ 1 วินาทีที่ขยายหน้าต่างเคลื่อนที่ (ในขั้นตอน 250 มิลลิวินาที) พารามิเตอร์เหล่านี้เมื่อเทียบกับพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่เราตรวจสอบแล้วอนุญาตให้มีความละเอียดความถี่ประมาณ 2 เฮิรตซ์ซึ่งโดยทั่วไปอนุญาตให้ใช้ช่องความถี่หลายช่องในแต่ละวง มีการใช้วิธีการแบบหลายหน้ากระดาษเนื่องจากปรับปรุงการประมาณสเปกโตรแกรมเมื่อจัดการกับข้อมูลอนุกรมเวลาที่ไม่สิ้นสุด (Mitra และ Pesaran, 1999) แม้ว่าการใช้ 1, 3 และ 9 แท่งนำไปสู่ ​​spectrograms ที่คล้ายกันมาก bin ความถี่แต่ละอัน (แถว) ในสเปกตรัมพลังงานได้รับ Z-normalized ตามกำลังสเปกตรัมโดยเฉลี่ยในช่วงระยะเวลาพื้นฐาน (หน้าต่าง 2 วินาทีเริ่มต้น 3 วินาทีก่อนคิว) สเปกตรัมพลังงานปกติได้รับการเฉลี่ยสำหรับวัยรุ่นและผู้ใหญ่

ฮิสโตแกรมอัตราการยิงของเวลาต่อเหตุการณ์ถูกสร้างขึ้นสำหรับแต่ละหน่วยในหน้าต่างรอบ ๆ เหตุการณ์งาน อัตราการยิงเฉลี่ยข้ามการทดลองของแต่ละหน่วยคือคะแนน Z ที่ปรับให้เป็นมาตรฐานของช่วงเวลาพื้นฐาน หน่วยต่างๆถูกจัดประเภทเป็น "เปิดใช้งาน" หรือ "ถูกยับยั้ง" ภายในช่วงเวลาที่สนใจโดยพิจารณาว่ากิจกรรมปกติโดยเฉลี่ยของพวกเขามีถังขยะ 50 มิลลิวินาทีติดต่อกันสามครั้งโดยมี Z ≥ 2 หรือ Z ≤ -2 ตามลำดับ เกณฑ์เหล่านี้ได้รับการตรวจสอบโดยใช้การวิเคราะห์ bootstrap ที่ไม่ใช่พารามิเตอร์ในช่วงเวลาพื้นฐานของแต่ละหน่วย สำหรับแต่ละหน่วยหน้าต่างพื้นฐานจะสุ่มตัวอย่างโดยมีการแทนที่ 10,000 ครั้ง สัดส่วนของหน้าต่าง 2 วินาทีที่มีกิจกรรมที่สุ่มตัวอย่างถึงเกณฑ์นัยสำคัญคือการวัดอัตราผลบวกผิดพลาดที่คาดไว้สำหรับหน่วยนั้นในช่วงเวลา 2 วินาที สิ่งนี้นำไปสู่อัตราอัลฟาบวกที่คาดไว้โดยรวม = 0.0034 สำหรับหน่วยวัยรุ่นทั้งหมดและอัลฟา = 0.0038 สำหรับหน่วยผู้ใหญ่ทั้งหมด อัลฟาที่ต่ำเหล่านี้บ่งชี้ว่าการจัดหมวดหมู่ที่ผิดพลาดของหน่วยจะหายากพอที่จะไม่ส่งผลกระทบต่อการเปรียบเทียบสัดส่วนหมวดหมู่ระหว่างวัยรุ่นและผู้ใหญ่อย่างไม่เหมาะสม ในการเปรียบเทียบระยะเวลาของการตอบสนองของหน่วยการวิเคราะห์การจัดหมวดหมู่ได้ดำเนินการโดยใช้หน้าต่างที่เคลื่อนที่รอบ ๆ เหตุการณ์ของงาน (ขนาดหน้าต่างย้าย 500 มิลลิวินาทีในขั้นตอน 250 มิลลิวินาที) สำหรับช่วงเวลาที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการเปรียบเทียบทางสถิติที่เกี่ยวข้องกับอายุ (เช่นใน 1 วินาทีหลังคิว) การวิเคราะห์ไคสแควร์จะดำเนินการซึ่งรวมถึงจำนวนของหน่วยผู้ใหญ่และวัยรุ่นที่เปิดใช้งานการยับยั้งและไม่มีนัยสำคัญ การทดสอบไคสแควร์ที่มีนัยสำคัญตามมาด้วยการเปรียบเทียบสัดส่วนหลังการทำงานของแต่ละประเภท (เช่นหน่วยยับยั้งระหว่างวัยรุ่นและผู้ใหญ่) โดยใช้การทดสอบ Z สำหรับสองสัดส่วน (1 ตาราง) การทำงานก่อนหน้านี้กับกระบวนทัศน์เชิงพฤติกรรมนี้ได้แสดงให้เห็นว่าทั้งวัยรุ่นและผู้ใหญ่ดำเนินการตอบสนองด้วยเครื่องมืออย่างมีเสถียรภาพสูงสุดในช่วงที่ 3 (Sturman และคณะ, 2010). ดังนั้นยกเว้นในกรณีที่ระบุไว้เป็นอย่างอื่นจะมีการนำเสนอการวิเคราะห์ทางไฟฟ้ากายภาพสำหรับเซสชัน 3-6 ซึ่งเมื่อถึงจุดนี้ความสัมพันธ์ของผลการดำเนินการได้รับการเรียนรู้อย่างดีจากทั้งสองกลุ่ม ที่นี่และที่อื่น ๆ สมมติฐานว่างถูกปฏิเสธเมื่อ p <0.05

1 ตาราง

การเปรียบเทียบกิจกรรมของวัยรุ่นและผู้ใหญ่ในหน้าต่างเวลาที่ล็อคไว้กับเหตุการณ์งาน หน้าต่างที่น่าสนใจจะถูกล็อคเวลาไปที่คิวเครื่องมือ (Poke) หรือเข้าสู่รางอาหาร (FT) สัดส่วนของวัยรุ่น (Adol) และผู้ใหญ่ ...

การวิเคราะห์ความแปรปรวนของอัตราการยิงถูกคำนวณเป็นปัจจัย Fano (ความแปรปรวนการนับ / ค่าเฉลี่ยขัดขวาง) โดยใช้หน้าต่างเคลื่อนไหว 80 มิลลิวินาทีในขั้นตอน 50 มิลลิวินาที สำหรับแต่ละหน่วยความแปรปรวนของการนับสไปค์และการนับสไปค์เฉลี่ยจะถูกคำนวณในแต่ละช่วงเวลา ความชันของการถดถอยที่เกี่ยวข้องกับความแปรปรวนและค่าเฉลี่ยสำหรับทุกหน่วยงานได้รับการพิจารณาในแต่ละขั้นตอนหน้าต่าง เพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในปัจจัย Fano เมื่อเวลาผ่านไป (และความแตกต่างของปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับอายุ Fano) เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอัตราการยิงโดยเฉลี่ยมากกว่าความแปรปรวนหรือไม่เราดำเนินการเทคนิคจับคู่ค่าเฉลี่ยChurchland และคณะ, 2010) ในการวิเคราะห์ครั้งแรกเราทำการจับคู่ค่าเฉลี่ยแยกกันสำหรับวัยรุ่นและผู้ใหญ่ เทคนิคนี้เก็บค่าคงที่การกระจายอัตราการยิงเฉลี่ยในแต่ละช่วงเวลาโดยสุ่มและทิ้งหน่วยซ้ำ ๆ การประเมินตัวประกอบ Fano สำหรับแต่ละจุดนั้นขึ้นอยู่กับค่าเฉลี่ยของการวนซ้ำ 10 ครั้งของกระบวนการนี้ ขั้นตอนนี้ได้รับการตรวจสอบแล้วว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการหลีกเลี่ยงสิ่งประดิษฐ์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอัตราการยิง (Churchland และคณะ, 2010) นอกจากนี้ยังมีการวิเคราะห์การจับคู่ค่าเฉลี่ยแยกต่างหากโดยใช้ฮิสโตแกรมอัตราการยิงเฉลี่ยที่ยิ่งใหญ่ที่สุดทั้งคู่ในช่วงเวลาภายในกลุ่มอายุ (ตามด้านบน) และระหว่างกลุ่มอายุ การสังเกตปัจจัย Fano ที่เหมือนกันและจับคู่ค่าเฉลี่ยที่คล้ายคลึงกันจะยืนยันว่าเวลาและความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับอายุในปัจจัย Fano สะท้อนให้เห็นถึงความแปรปรวนของเวลาและไม่ได้เป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ที่แตกต่างของอัตราการยิงเฉลี่ย ปัจจัยวัยรุ่นและผู้ใหญ่ Fano เปรียบเทียบทางสถิติโดยใช้การทดสอบผลรวมอันดับใน Matlab

ผลสอบ

พฤติกรรม

ในระหว่างงานด้านพฤติกรรมวัยรุ่นได้เจาะเข้าไปในช่องแสงเพื่อรับเม็ดเสริมอาหาร (รูปที่ 1a) ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างวัยรุ่นกับผู้ใหญ่ในจำนวนการทดลองทั้งหมด F (1,1) = 1.3, p = 0.28, เวลาแฝงจากการทดลองที่เริ่มมีคิวไปยังการตอบสนองด้วยเครื่องมือ F (1,1) = 0.34, p = 0.57, หรือเวลาแฝงจากการตอบสนองด้วยเครื่องมือเพื่อดึงเม็ดอาหาร F (1,1) = 1.2, p = 0.31 งานนี้ดำเนินการอย่างต่อเนื่องและสูงสุดโดยสัตว์ที่โตแล้วและวัยรุ่นโดยการฝึกอบรมครั้งที่สาม (รูปที่ 1c).

ศักยภาพของสนามท้องถิ่น

Electrophysiological บันทึกของ LFPs วัดความคิดที่จะสะท้อนให้เห็นถึงกิจกรรมของภูมิภาค afferents เผยให้เห็นรูปแบบที่คล้ายกันสำหรับวัยรุ่นและผู้ใหญ่ผ่านงานมากมีความแตกต่างที่โดดเด่นในอำนาจรางทันทีหลังจากเข้ารางอาหารเพื่อรับการสนับสนุน (รูปที่ 2a) ในเวลานั้นผู้ใหญ่แสดงพลังมากกว่าอัลฟา (8-12 Hz) และเบต้า (13-30 Hz) Theta (4-7 Hz) และพลังงานแกมมาต่ำ (31-75 Hz) มีความคล้ายคลึงกันระหว่างกลุ่มในขณะที่วัยรุ่นมีพลังงานแกมมาสูงกว่า (76-100 Hz) สูงกว่าผู้ใหญ่ (รูปที่ 2b).

รูป 2

วัยรุ่นและผู้ใหญ่ OFC LFPs ในช่วง 3-6 A) สเปคตรัมพลังงาน LFP สำหรับวัยรุ่นและผู้ใหญ่ในหน้าต่างรอบเหตุการณ์งานสำคัญถูกทำให้เป็นมาตรฐานในช่วงเวลาพื้นฐาน (3 ถึง 1 วินาทีก่อนที่จะเริ่มคิว) สำหรับแต่ละความถี่ ระยะเวลาของการทำให้ปกติ ...

การวิเคราะห์ปัจจัย Fano

ความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับอายุถูกพบในความแปรปรวนอัตราการยิงที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์งานเฉพาะ ปัจจัย Fano ซึ่งเป็นความชันของความสัมพันธ์ระหว่างความแปรปรวน - การนับและค่าเฉลี่ยการขัดขวาง - การนับ (Churchland และคณะ 2010) ถูกคำนวณเพื่อตรวจสอบความแปรปรวนของช่วงเวลาขัดขวางในการทดลอง (รูป 3). วัยรุ่น (หนู 8 ตัว 265 ตัว) มีปัจจัย Fano มากกว่าผู้ใหญ่อย่างมีนัยสำคัญ (หนู 4 ตัว 184 หน่วย) ในช่วง 3-6 (เปรียบเทียบกับการทดสอบอันดับ - ผลรวม) ในช่วงพื้นฐาน 2 วินาที Z = 6.90, p <0.01 ใน a หน้าต่าง 1 วินาทีทันทีหลังจากคิวการทดลองเริ่มต้น Z = 5.48, p <0.01 ในหน้าต่าง 1 วินาทีที่อยู่กึ่งกลางรอบการตอบสนองของเครื่องมือ Z = 3.12, p <0.01 และในหนึ่งวินาทีนำไปสู่การดึงการเสริมแรง Z = 3.77 , หน้า <0.01 (รูป 3) เนื่องจากการคำนวณปัจจัย Fano ขึ้นอยู่กับขนาดหน้าต่างและขั้นตอนเราจึงเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เหล่านี้ในช่วงรอบเครื่องมือเพื่อแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ขนาดและความนุ่มนวลของการคำนวณได้รับผลกระทบความแตกต่างของเวลาทั่วไปและอายุที่เกี่ยวข้องรูปเพิ่มเติม 2). เราดำเนินการเทคนิคการจับคู่เฉลี่ย (Churchland และคณะ 2010) เพื่อรักษาอัตราการเผาหมายถึงค่าเฉลี่ยประมาณคงที่ตลอดเวลาเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงอัตราการยิงชั่วคราวไม่ปิดบังการตีความปัจจัย Fano ของเราเป็นการวัดความแปรปรวน (รูปที่ 3a เพิ่มเติม) เรามีการกระจายอัตราการยิงที่เท่ากันระหว่างกลุ่มอายุ (รูปเพิ่มเติม 3b) ปัจจัย Fano ดิบมีความคล้ายคลึงกับที่คำนวณด้วยวิธีการจับคู่ค่าเฉลี่ยทั้งคู่ยืนยันว่าเวลาของปัจจัย Fano ที่สังเกตได้สะท้อนให้เห็นถึงความแปรปรวนในช่วงเวลาเก็บชั่วคราวโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงอัตราการยิง หนึ่งในข้อยกเว้นนี้คือหลังจากดึงข้อมูลการเสริมกำลังซึ่งเวลาที่ผู้ใหญ่แสดงปัจจัย Fano ที่ดิบมากขึ้น (รูป 3) ความแตกต่างนี้เกิดจากอย่างน้อยส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงในอัตราการยิงเฉลี่ยเนื่องจากไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในปัจจัย Fano ที่จับคู่ค่าเฉลี่ยในช่วงเวลานั้น (รูปเพิ่มเติม 3) การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าเหตุการณ์สำคัญที่นำไปสู่การลดความแปรปรวนของระยะเวลาเก็บชั่วคราวสำหรับวัยรุ่นและผู้ใหญ่และน่าสนใจว่าช่วงเวลาขัดขวางประสาทของวัยรุ่น OFC โดยทั่วไปนั้นมีความแปรปรวนมากกว่าผู้ใหญ่ตลอดงาน การลดปัจจัยที่กระตุ้นโดย Fano นั้นเป็นคุณสมบัติทั่วไปของสถาปัตยกรรมเยื่อหุ้มสมอง (Churchland และคณะ 2010) ดังนั้นปัจจัย Fano ที่สูงขึ้นอาจแนะนำให้มีแนวโน้มที่แท้จริงสำหรับระยะเวลาเก็บชั่วคราวที่จะควบคุมอย่างเข้มงวดน้อยกว่าใน OFC ของวัยรุ่นเมื่อเทียบกับผู้ใหญ่

รูป 3

การวิเคราะห์ปัจจัย Fano เปรียบเทียบความแปรปรวนอัตราการยิงของวัยรุ่นและผู้ใหญ่ ปัจจัย Fano คือความชันของความแปรปรวนนับการทดลองโดยการทดลองและค่าเฉลี่ยการนับสำหรับทุกหน่วย การใช้หน้าต่างเลื่อนการประเมินความแปรปรวนนี้ถูกคำนวณ ณ จุดเวลา ...

กิจกรรมหน่วย

การวิเคราะห์กิจกรรมของหน่วยประสาทเดี่ยวระหว่างงานเผยให้เห็นความแตกต่างเฉพาะเหตุการณ์ระหว่างวัยรุ่นและผู้ใหญ่ ในช่วงเซสชั่น 1 ก่อนที่จะเรียนรู้การเชื่อมโยงแอ็คชั่นผลลัพธ์กิจกรรมหน่วยเปลี่ยนเล็กน้อยเป็นกิจกรรมงานในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง เมื่องานได้รับการเรียนรู้อย่างดี (ฝึกอบรม 3-6 ครั้ง) เหตุการณ์งานนำเสนอรูปแบบที่สอดคล้องกันของกิจกรรมประสาท (รูป 4) อัตราการยิงปกติพื้นฐานของแต่ละหน่วยเวลาล็อคเหตุการณ์งานจะแสดงใน รูปที่ 5aแสดงช่วงและขอบเขตของกิจกรรมของระบบประสาท phasic ในผู้ใหญ่ (4 หนู, 184 ยูนิต) แต่ไม่ใช่วัยรุ่น (8 หนู, 265 หน่วย) กิจกรรมเฉลี่ยลดลงที่คิวและก่อนหน้าการตอบสนองด้วยเครื่องมือ (รูปที่ 5b) หลังจากการตอบสนองกิจกรรมปกติของประชากรของทั้งสองกลุ่มก็ลดลงในทำนองเดียวกันโดยวัยรุ่นจะดีดตัวขึ้นมากกว่าผู้ใหญ่ รอบระยะเวลาของกิจกรรมการเสริมแรงของประชากรเพิ่มขึ้นโดยผู้ใหญ่เริ่มเร็วขึ้นและในระดับที่ต่ำกว่าวัยรุ่น กิจกรรมวัยรุ่นสูงสุดเกิดขึ้นในช่วงเวลาของการเข้าสู่รางอาหาร กิจกรรมผู้ใหญ่ที่จุดใดจุดหนึ่งนั้นต่ำกว่ามาก แม้ว่าจำนวนน้อยเกินไปที่จะสรุปผลได้อย่างชัดเจนวัยรุ่น (n = 8 หน่วย) และผู้ใหญ่ (n = 5 หน่วย) internativeons สมมุติรวดเร็ว spative (FS) แสดงรูปแบบทั่วไปของกิจกรรมรอบเหตุการณ์ที่น่าสนใจในขณะที่ประชากรทั่วไปของหน่วย ในช่วง 3 - 6 (รูปเพิ่มเติม 4) การเปรียบเทียบสัดส่วนของกิจกรรม excitatory และยับยั้ง phasic ต่อกิจกรรมงาน (รูปที่ 5c) เปิดเผยโดยทั่วไปเกี่ยวกับการยับยั้งการตอบสนองที่ลดลงและการตอบสนองต่อการกระตุ้นที่คล้ายกันหรือเพิ่มขึ้นในวัยรุ่น ใน 1 วินาทีหลังจากที่คิวแล้วผู้ใหญ่มีสัดส่วนหน่วยยับยั้งที่มีขนาดใหญ่กว่าวัยรุ่นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสัดส่วนของหน่วยเปิดใช้งาน (1 ตาราง) หลังจากการตอบสนองด้วยเครื่องมือเมื่อวัยรุ่นและผู้ใหญ่มีกิจกรรมลดลงของประชากรที่คล้ายกันจะพบสัดส่วนของหน่วยที่ทำงานและยับยั้งที่คล้ายกัน การวิเคราะห์การแบ่งหมวดหมู่ของหน้าต่างเคลื่อนไหวซึ่งใช้ในการมองเห็นช่วงเวลาของการรับสมัครประสาทแสดงให้เห็นว่ารอบ ๆ การตอบสนองด้วยเครื่องมือหน่วยยับยั้งผู้ใหญ่กลายเป็นยับยั้งก่อนหน้านี้และยั่งยืนนานกว่าในวัยรุ่น (รูปที่ 5c). สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยการตรวจสอบสัดส่วนของหน่วยที่ถูกยับยั้งในช่วงเวลา 0.5 วินาทีก่อนและ 1 - 1.5 วินาทีหลังจากการตอบสนองของเครื่องมือ (1 ตาราง). ในขณะที่หน่วยที่เปิดใช้งานสำหรับผู้ใหญ่ดูเหมือนจะได้รับคัดเลือกก่อนวัยรุ่น แต่ความแตกต่างเหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ สัดส่วนของหน่วยที่ถูกจัดประเภทตามที่กระตุ้นและยับยั้งแตกต่างกันอย่างมากในการเสริมแรงโดยผู้ใหญ่มีสัดส่วนของหน่วยที่ถูกยับยั้งมากกว่าและวัยรุ่นที่มีสัดส่วนของหน่วยกระตุ้นมากกว่า โดย 0.5 - 1 วินาทีหลังการเสริมแรงไม่มีความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับอายุในการจัดประเภทหน่วย การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าหน่วยวัยรุ่นและผู้ใหญ่ในสัดส่วนที่ใกล้เคียงกันสามารถถูกกระตุ้นหรือยับยั้งได้ในเวลาที่ต่างกัน (เช่นการกระตุ้นด้วยเครื่องมือ) แต่โดยส่วนใหญ่แล้ววัยรุ่นที่ทำงานส่วนใหญ่จะมีหน่วยยับยั้งในสัดส่วนที่น้อยกว่า

รูป 4

ค่าเฉลี่ยอัตราการเผาไหม้พื้นฐาน - ค่าเฉลี่ย +1 sem (การแรเงา) สำหรับหน่วยผู้ใหญ่และวัยรุ่นทั้งหมดล็อคเวลากับกิจกรรมงานในแต่ละช่วงหกครั้ง อัตราการยิงทั่วทั้งงานเฉลี่ยสำหรับหน่วยวัยรุ่นทั้งหมดคือ 4.66Hz และทุกหน่วยสำหรับผู้ใหญ่คือ 5.18Hz ...
รูป 5

ประชากร Phasic OFC และกิจกรรมหน่วยเดียวในช่วง 3-6 A) แปลงความร้อนแสดงถึงอัตราการยิงที่เป็นมาตรฐานสำหรับวัยรุ่นแต่ละคน (n = 265; แปลงบน) และหน่วยผู้ใหญ่ (n = 184; แปลงล่าง) แต่ละแถวเป็นกิจกรรมของแต่ละหน่วย ...

การสนทนา

ทั้งในระดับประชากรและระดับหน่วยเดียววัยรุ่น OFC ประมวลผลพฤติกรรมกระตุ้นด้วยรางวัลแตกต่างจากผู้ใหญ่โดยมีความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดคือการลดลงของวัยรุ่นในกิจกรรมทางประสาทในระหว่างการให้รางวัลและเหตุการณ์สำคัญอื่น ๆ วัยรุ่นยังแสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนของจังหวะเวลาที่มากขึ้นตลอดการทำงานส่วนใหญ่ ในระหว่างการเสริมแรงนอกเหนือจากการลดกิจกรรมที่น้อยลงก็มีสัดส่วนของหน่วยวัยรุ่นที่เพิ่มขึ้นของกิจกรรมเช่นเดียวกับความแตกต่างในพลังอัลฟ่าเบต้าและแกมมาเมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ มันเป็นสิ่งสำคัญที่ความแตกต่างของการประมวลผลประสาทที่เกี่ยวข้องกับอายุเหล่านี้ถูกสังเกตแม้ว่าประสิทธิภาพของงานจะคล้ายกันซึ่งบ่งชี้ว่าความแตกต่างดังกล่าวไม่เพียง แต่สะท้อนให้เห็นถึงพฤติกรรมที่สับสน (Schlaggar และคณะ, 2002; Yurgelun-Todd, 2007) แม้ว่าการเพิ่มอาสาสมัครเพิ่มเติมเพื่อเปิดเผยความแตกต่างของพฤติกรรมในระหว่างการฝึกอบรมก่อนหน้านี้ทั้งวัยรุ่นและผู้ใหญ่ก็ปฏิบัติงานในระดับสูงสุดตั้งแต่ช่วงที่สามเป็นต้นไป การวิเคราะห์ electrophysiology ของเรามุ่งเน้นไปที่ช่วงเวลาต่อมาเมื่อความสัมพันธ์ระหว่างแอ็คชั่น - ผลลัพธ์ได้รับการเรียนรู้อย่างดีจากทั้งสองกลุ่ม เราเลือกงานเกี่ยวกับพฤติกรรมที่แม้ว่าจะง่ายพอที่จะเรียนรู้ได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ของวัยรุ่นหนู แต่ก็ถือว่าเป็นโครงสร้างพื้นฐานของพฤติกรรมที่มีแรงจูงใจที่ซับซ้อนมากขึ้น ดังนั้นการค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าแม้ในขณะที่วัยรุ่นยังมีพฤติกรรมกระตุ้นเช่นเดียวกับผู้ใหญ่การเข้ารหัสทางประสาทของเหตุการณ์สำคัญและประสิทธิภาพการประมวลผลที่ชัดเจน (ซึ่งเกี่ยวข้องกับความแปรปรวนของจังหวะเวลา) ที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน

เซลล์ประสาทของวัยรุ่นมีแนวโน้มที่จะมีกิจกรรมลดลงน้อยกว่าผู้ใหญ่ในช่วงเหตุการณ์พฤติกรรมที่สำคัญเช่นคิวเริ่มทดลองก่อนการตอบสนองด้วยเครื่องมือและก่อนและระหว่างรางวัล ความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับอายุดังกล่าวอาจเกิดจากการยับยั้งเซลล์ประสาท OFC น้อยลงในเวลาเหล่านี้ การยับยั้งเส้นประสาทมีบทบาทสำคัญในการซิงโครไนซ์กิจกรรมการแกว่ง (Fries และคณะ, 2007; Cardin และคณะ, 2009; Sohal et al., 2009) ควบคุมจังหวะที่แม่นยำและปรับปรุงประสิทธิภาพของการสื่อสารทางประสาท (Buzsaki และ Chrobak, 1995) ความผันผวนดังกล่าวซึ่งวัดด้วย EEG และ LFP เป็นความผันผวนของจังหวะในการปลุกปั่นของเส้นประสาทซึ่งคิดว่าสะท้อนถึงปฏิกิริยาของคุณสมบัติของเซลล์และวงจรภายใน (Buzsaki และ Draguhn, 2004) ซึ่งปรับจังหวะเวลาของเอาต์พุตสไปค์ (ทอด 2005) การซิงโครไนซ์ของการแกว่งอาจให้ท่อสำหรับการสื่อสารของกลุ่มประสาท (ทอด 2005) และอาจเป็นศูนย์กลางในการรับรู้และกระบวนการอื่น ๆ (Uhlhaas et al., 2009b) มาตรการของเส้นประสาทซิงโครนัสในย่านความถี่เฉพาะสัมพันธ์กับประสิทธิภาพการรับรู้ในบริบทจำนวนมาก (Basar et al., 2000; Hutcheon และ Yarom, 2000) และลดลงในหลายรัฐทางพยาธิวิทยาเช่นโรคจิตเภท (อูลฮาสและนักร้อง 2010) Uhlhaas และเพื่อนร่วมงานได้พบความแตกต่างในการสั่น EEG ที่เกี่ยวข้องกับงานระหว่างวัยรุ่นและผู้ใหญ่ (Uhlhaas et al., 2009a) สอดคล้องกับการค้นพบนี้เราพบว่าการเพิ่มขึ้นของอัลฟ่าและพลังงานเบต้าใน OFC ของวัยรุ่นในระหว่างการเสริมแรง คลื่นความถี่เหล่านี้มีความสำคัญต่อการสื่อสารทางประสาทในระยะทางไกลกว่า (Pfurtscheller และคณะ, 2000; Brovelli และคณะ 2004; Klimesch et al., 2007 โดย) ซึ่งอาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่าในวัยรุ่น การตีความนี้สอดคล้องกับการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าการเชื่อมต่อของฟังก์ชั่นการเปลี่ยนแปลงจากการเป็นท้องถิ่นมากขึ้นเพื่อการกระจายการพัฒนายุติธรรมและคณะ 2009; Somerville และ Casey, 2010).

เรายังสังเกตเห็นความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับอายุในความแปรปรวนของอัตราการยิงในการทดลองประเมินโดยใช้การวิเคราะห์ปัจจัย Fano ผลงานล่าสุดแสดงให้เห็นว่าในหลาย ๆ ภูมิภาคเยื่อหุ้มสมองกิจกรรมของเซลล์ประสาทถูกทำให้เสถียรโดยการกระตุ้นหรือพฤติกรรมการใช้เครื่องมือซึ่งสะท้อนจากปัจจัย Fano ที่ลดลง (Churchland และคณะ, 2010) อันที่จริงเราสังเกตเห็นว่าใน OFC พฤติกรรมเครื่องมือวิธีการให้รางวัล / การคาดการณ์และการสนับสนุน (ในผู้ใหญ่) นำไปสู่การลดลงของการวัดความแปรปรวนของอัตราการยิง การลดลงของความแปรปรวนที่ใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อหนูทำการตอบสนองด้วยเครื่องมือและในช่วงก่อนการเสริมกำลัง ความแปรปรวนของอัตราการยิงที่มากขึ้นคาดว่าจะเกิดขึ้นหากช่วงเวลาของกิจกรรมของระบบประสาท phasic นั้นควบคุมน้อยกว่าอย่างแน่นหนาดังเช่นในกรณีของ OFC ของวัยรุ่น วัยรุ่นมีปัจจัย Fano มากกว่าผู้ใหญ่ผ่านงานส่วนใหญ่ยกเว้นช่วงเวลา 1 วินาทีทันทีหลังจากเข้าสู่รางอาหาร ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าวัยรุ่นมีแนวโน้มที่จะมีความแปรปรวนของอัตราการยิงมากขึ้นซึ่งอาจแนะนำให้ลดประสิทธิภาพในการเขียนรหัสประสาท นั่นคือปัจจัย Fano ที่มากขึ้นบ่งชี้ว่าเซลล์ประสาท OFC วัยรุ่นเข้ารหัสเหตุการณ์สำคัญเดียวกันที่มีความแปรปรวนมากขึ้นตั้งแต่การทดลองจนถึงการทดลองซึ่งอาจหมายถึงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ต่ำกว่าในรหัสอัตราที่สอดคล้องกันเมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ นี่สอดคล้องกับการค้นพบว่าศักยภาพของเด็กและวัยรุ่นที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์นั้นมีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนต่ำกว่าผู้ใหญ่ซึ่งอาจเกิดจาก“ ความไม่มั่นคงภายในตัวบุคคล” ของบริเวณสมองที่ผลิตสัญญาณเหล่านี้ (Segalowitz และคณะ, 2010) เช่นเดียวกับการยับยั้งระบบประสาทที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเกิดความผันผวนออสซิลเลชั่นเครือข่ายการยับยั้งนั้นให้เวลาที่แม่นยำสำหรับการเร่งของเซลล์หลักBuzsaki และ Chrobak, 1995) ดังนั้นการเชื่อมต่ออาจมีอยู่ระหว่างแนวโน้มสำหรับหน่วยวัยรุ่นที่จะแสดงการยับยั้ง phasic น้อยต่อเหตุการณ์สำคัญและความแปรปรวนอัตราการยิงที่มากขึ้นของหน่วยวัยรุ่น อย่างไรก็ตามเราต้องแสดงความระมัดระวังว่าการเชื่อมต่อดังกล่าวไม่น่าจะเป็นไปได้โดยตรงเนื่องจากช่วงเวลาของความไม่เสมอภาคที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ Fano ไม่ใช่เวลาของความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในการยับยั้ง phasic

การเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทที่กว้างใหญ่นั้นเกิดขึ้นในช่วงวัยรุ่น มีการลดลงของสสารสีเทาและการเพิ่มของวัตถุสีขาวในช่วงเวลานี้ (Benes et al., 1994; หยุดชั่วคราว, 1999; หยุดชั่วคราว, 2001; Sowell และคณะ, 2001; Sowell และคณะ, 2002; Sowell และคณะ, 2003; Gogtay และคณะ, 2004) ตัวรับสำหรับ neuromodulators หลายอย่างเช่นโดปามีนแสดงในระดับที่สูงขึ้นในวัยรุ่นมากกว่าในผู้ใหญ่ใน PFC และปมประสาทฐาน (Gelbard et al., 1989; Lidow และ Rakic, 1992; Teicher และคณะ, 1995; Tarazi et al., 1999; Tarazi และ Baldessarini, 2000) ในหนูที่ถูกวิสัญญีกิจกรรมทางประสาทที่เกิดขึ้นเองของเซลล์โดปามีนนั้นมีมากกว่าในเด็กวัยรุ่นหรือผู้ใหญ่ (McCutcheon และ Marinelli, 2009) ในเยื่อหุ้มสมองชิ้นเปิดใช้งานผลกระทบของตัวรับโดปามีน D2 agonist เป็นปัจจุบันโดยเฉพาะวัยรุ่นตอนปลายหรือผู้ใหญ่ตอนต้นเวลาที่มีการเปลี่ยนแปลงกะทันหัน (Tseng และ O'Donnell, 2007) การแสดงออกของตัวรับ NMDA ในเซลล์ประสาทเร็ว (FS) ยังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วใน PFC ของวัยรุ่น วัยรุ่นส่วนใหญ่ FS interneurons ไม่แสดง synaptic NMDA รับกระแส - สื่อกลาง เซลล์เหล่านั้นที่มีพวกมันแสดงอัตราส่วน NMDA ที่ลดลงอย่างมาก: AMPA (วังและเกา 2009) การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างพื้นฐานในสถาปัตยกรรมและสรีรวิทยาของพื้นที่สมองวัยรุ่นและเครื่องส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่กระตุ้นและความอ่อนแอทางจิตเวช การศึกษาในปัจจุบันซึ่งจากความรู้ของเราเป็นครั้งแรกที่ใช้การบันทึกเซลล์เม็ดเลือดแดงนอกเซลล์ในการตื่นตัวพฤติกรรมของสัตว์วัยรุ่นจะเพิ่มความเกี่ยวข้องของการทำงานของการค้นพบเซลล์และโมเลกุลโดยแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมประสาทที่เกี่ยวข้องกับงานนั้น เหตุการณ์ที่เกิดขึ้น

การศึกษา fMRI ของมนุษย์พบว่าวัยรุ่นประมวลผลการให้รางวัลและการคาดหวังผลตอบแทนแตกต่างจากผู้ใหญ่ในระดับภูมิภาคขนาดใหญ่กว่า (เอินส์ทและอัล, 2005; Galvan et al., 2006; Geier และคณะ 2009; Van Leijenhorst และคณะ, 2009) คำอธิบายในปัจจุบันสำหรับช่องโหว่พฤติกรรมวัยรุ่นบางอย่างรวมถึงความคิดที่ว่า PFC เป็น“ ด้อยพัฒนา” ในแง่ของกิจกรรมและ / หรือการเชื่อมต่อการทำงานของมันด้วยและการปรับโครงสร้าง subcortical (เอินส์ทและอัล, 2006; Casey et al., 2008; Steinberg, 2008) การศึกษาปัจจุบันพบว่าความแตกต่างของการพัฒนาสามารถสังเกตได้แม้ในช่วงพฤติกรรมพื้นฐานที่ได้รับรางวัลจูงใจและมีการแสดงออกในระดับหน่วยเดียวโดยมีแนวโน้มลดลงสำหรับกิจกรรมประสาทที่ลดลงในวัยรุ่น OFC ถึงมากที่สุด แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ในขณะที่งานในอนาคตจำเป็นต้องมีการสร้างการเชื่อมต่อความแตกต่างในระดับหน่วยเดียวในสัดส่วนของการตอบสนองการยับยั้งอาจเป็นแหล่งที่มาของความแตกต่างของวัยรุ่นบางส่วนที่พบในพลังการแกว่งและความแปรปรวนของจังหวะเวลา เนื่องจากความสำคัญของการยับยั้งในการควบคุมเวลาที่แม่นยำของ spikes, entraining oscillations และดังนั้นจึงอำนวยความสะดวกในการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพของกลุ่มเซลล์ประสาท (Buzsaki และ Chrobak, 1995; Fries และคณะ, 2007) การยับยั้ง PFC ของวัยรุ่นที่ลดลงนั้นสอดคล้องกับการสังเกตความแตกต่างขนาดใหญ่ในกระบวนการผลิตเยื่อหุ้มสมองที่เห็นในการศึกษานี้และอื่น ๆ อย่างไรก็ตามแนวโน้มสำหรับวัยรุ่นที่จะมีกิจกรรมลดลงน้อยลงในกิจกรรมที่สำคัญอาจเป็นผลมาจากการลดลงของกิจกรรมของอวัยวะกระตุ้นและลดการยับยั้ง

กิจกรรมการยับยั้งเยื่อหุ้มสมองที่เปลี่ยนแปลงอาจมีผลต่อการยับยั้งพฤติกรรม (Chudasama และคณะ, 2003; Narayanan และ Laubach, 2006) และได้รับการเชื่อมโยงกับบางรัฐทางพยาธิวิทยา (Chamberlain et al., 2005; Lewis et al., 2005; Behrens และ Sejnowski, 2009; ลูอิส 2009) ตัวอย่างเช่นบุคคลที่มีอาการจิตเภทได้ลดการแสดงออกของ GAD67 mRNA ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารสื่อประสาทยับยั้ง GABA (Akbarian และคณะ, 1995) ผู้ป่วยโรคจิตเภทยังได้ลด GABA พังผืดเมมเบรน (GAT-1) - ตลับแอกซอนแอกซอนใน PFC (Woo et al., 1998) นี่เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยในวัยรุ่นโดยเฉพาะเมื่อ GAT-1 immunoreactive คาร์ทริดจ์ (ซึ่งก็คือ immunoreactive ที่ parvalbumin) ยอดสูงสุดก่อนวัยรุ่นและจากนั้นก็ลดลงอย่างรวดเร็วผ่านวัยรุ่นตอนปลาย (Cruz et al., 2003) เวลาโจมตีปกติสำหรับผู้ป่วยโรคจิตเภท งานในอนาคตระบุแหล่งที่มาของกิจกรรม phasic ที่เกี่ยวข้องกับอายุในระหว่างการพัฒนาตามปกติอาจเกี่ยวข้องโดยตรงกับพยาธิสรีรวิทยาและระยะเวลาแสดงอาการของโรคทางจิตเวชที่เกิดขึ้นในช่วงวัยรุ่น

วัสดุเสริม

กิตติกรรมประกาศ

งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพจิตแห่งชาติ, โรงพยาบาลพิตต์สเบิร์กวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตและมูลนิธิแอนดรูเมลลอนสำหรับการคบหาก่อนกำหนด (DAS) เราขอขอบคุณ Jesse Wood และ Yunbok Kim สำหรับการสนทนาที่ลึกซึ้งและ Churchland และเพื่อนร่วมงาน (Churchland และคณะ, 2010) สำหรับการทำให้ฟังก์ชั่นความแปรปรวนของ Matlab ใช้ได้

อ้างอิง

  • Adriani W, Granstrem O, Macri S, Izykenova G, Dambinova S, Laviola G. ช่องโหว่ด้านพฤติกรรมและ neurochemical ระหว่างวัยรุ่นในหนูทดลอง: ศึกษากับนิโคติน Neuropsychopharmacology 2004;29: 869 878- [PubMed]
  • Akbarian S, Kim JJ, Potkin SG, Hagman JO, Tafazzoli A, Bunney WE, Jr, Jones, EG การแสดงออกของยีนสำหรับ decarboxylase กรดกลูตามิกลดลงโดยไม่สูญเสียเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าของโรคจิตเภท จิตเวช Arch Gen 1995;52: 258 266- [PubMed]
  • Arnett JJ พายุและความเครียดของวัยรุ่นได้รับการพิจารณาใหม่ Am Psychol 1999;54: 317 326- [PubMed]
  • Basar E, Basar-Eroglu C, Karakas S, Schurmann M. การสั่นของสมองในการรับรู้และความทรงจำ Int J Psychophysiol 2000;35: 95 124- [PubMed]
  • Behrens MM, Sejnowski TJ โรคจิตเภทเกิดขึ้นจากการออกซิเดทีฟของ parvalbumin-interneurons ในเยื่อหุ้มสมองที่กำลังพัฒนาหรือไม่? Neuropharmacology 2009;57: 193 200- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Benes FM, Turtle M, Khan Y, Farol P. Myelination ของเขตการถ่ายทอดสำคัญในรูปแบบ hippocampal เกิดขึ้นในสมองของมนุษย์ในช่วงวัยเด็กวัยรุ่นและวัยผู้ใหญ่ จิตเวช Arch Gen 1994;51: 477 484- [PubMed]
  • Brenhouse HC, Sonntag KC, Andersen SL การแสดงออกของ dopamine receptor D1 แบบชั่วคราวในเซลล์ประสาทที่ฉายใน prefrontal cortex: ความสัมพันธ์กับความนูนที่กระตุ้นแรงกระตุ้นของสัญญาณยาในวัยรุ่น J Neurosci 2008;28: 2375 2382- [PubMed]
  • Brovelli A, Ding M, Ledberg A, Chen Y, Nakamura R, Bressler SL Beta oscillations ในเครือข่ายขนาดใหญ่ sensorimotor นอกคอร์เทกซ์: อิทธิพลทิศทางเปิดเผยโดย Granger Causality Proc Natl Acad Sci สหรัฐ A. 2004;101: 9849 9854- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Buzsaki G, Chrobak JJ โครงสร้างชั่วคราวในวงประสาทเซลล์ที่จัดระเบียบเชิงพื้นที่: บทบาทสำหรับเครือข่ายภายใน Curr Opin Neurobiol 1995;5: 504 510- [PubMed]
  • Buzsaki G, Draguhn A. Oscillations ประสาทในเครือข่ายเยื่อหุ้มสมอง วิทยาศาสตร์ 2004;304: 1926 1929- [PubMed]
  • Cardin JA, Carlen M, Meletis K, Knoblich U, Zhang F, Deisseroth K, Tsai LH, Moore CI การขับเซลล์ที่เร็วนั้นทำให้เกิดแกมม่าและควบคุมการตอบสนองทางประสาทสัมผัส ธรรมชาติ 2009;459: 663 667- [PubMed]
  • Casey BJ, Getz S, Galvan A. สมองของวัยรุ่น Dev Dev 2008;28: 62 77- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Cauffman E, Shulman EP, Steinberg L, Claus E, Banich MT, Graham S, Woolard J. ความแตกต่างของอายุในการตัดสินใจเกี่ยวกับอารมณ์ทำให้เกิดการจัดทำดัชนีโดยการปฏิบัติงานใน Iowa Gambling Task Dev Psychol 2010;46: 193 207- [PubMed]
  • Chamberlain SR, Blackwell AD, Fineberg NA, Robbins TW, Sahakian BJ ไซโคจิตวิทยาของโรคย้ำคิดย้ำทำ: ความสำคัญของความล้มเหลวในการยับยั้งการรับรู้และพฤติกรรมในฐานะเครื่องหมายเอนโดฟีโนไทป์ของผู้สมัคร Neurosci Biobehav รายได้ 2005;29: 399 419- [PubMed]
  • Chudasama Y, Passetti F, Rhodes SE, Lopian D, Desai A, Robbins TW ลักษณะที่ไม่สามารถเชื่อมโยงกันของประสิทธิภาพในภารกิจเวลาตอบสนองแบบอนุกรม 5 ตัวเลือกต่อไปนี้เกิดจากรอยโรคของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า, cralulate, infralimbic และ orbitofrontal cortex ในหนู: ผลต่างของการเลือก, การกระตุ้น, และแรงกระตุ้น Behav Brain Res 2003;146: 105 119- [PubMed]
  • Churchland MM, Yu BM, Cunningham JP, Sugrue LP, Cohen MR, Corrado GS, นิวตัน WT, Clark AM, Hosseini P, Scott BB, แบรดลีย์ DC, Smith MA, Kohn A, Movshon JA, อาร์มสตรอง KM, Moore T, Chang SW , Snyder LH, Lisberger SG, Priebe NJ, Finn IM, Ferster D, Ryu SI, Santhanam G, Sahani M, Shenoy KV กระตุ้นการโจมตีดับความแปรปรวนของระบบประสาท: ปรากฏการณ์เยื่อหุ้มสมองอย่างกว้างขวาง Nat Neurosci 2010;13: 369 378- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Cruz DA, Eggan SM, Lewis DA การพัฒนาหลังคลอดของตัวบ่งชี้ GABA ก่อนและหลังการสังเคราะห์ที่การเชื่อมต่อเซลล์โคมระย้ากับเซลล์ประสาทเสี้ยมในเยื่อหุ้มสมอง prefrontal ลิง J Comp Neurol 2003;465: 385 400- [PubMed]
  • Doremus-Fitzwater TL, Varlinskaya EI, หอก LP ความวิตกกังวลทางสังคมและที่ไม่ใช่ทางสังคมในหนูวัยรุ่นและหนูโตหลังจากการควบคุมซ้ำ Behiol Behav 2009;97: 484 494- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • เอิร์นส์เอ็ม, ไพน์ดีเอส, ฮาร์ดินเอ็มแบบจำลอง Triadic ของระบบประสาทของพฤติกรรมที่มีแรงจูงใจในวัยรุ่น Psychol Med 2006;36: 299 312- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • เอิร์นส์เอ็มเนลสัน EE, Jazbec S, McClure EB, พระภิกษุสงฆ์, Leibenluft E, แบลร์เจ, ไพน์ดีเอส Amygdala และนิวเคลียส accumbens ในการตอบสนองต่อการรับและการละเว้นของกำไรในผู้ใหญ่และวัยรุ่น Neuroimage 2005;25: 1279 1291- [PubMed]
  • Fair DA, Cohen AL, Power JD, Dosenbach NU, โบสถ์ JA, Miezin FM, Schlaggar BL, Petersen SE เครือข่ายสมองหน้าที่ทำหน้าที่พัฒนาจากองค์กร“ ท้องถิ่นสู่การกระจาย” กรุณาคำนวณ Biol 2009;5: e1000381 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Figner B, Mackinlay RJ, Wilkening F, Weber EU กระบวนการเกี่ยวกับอารมณ์และการไตร่ตรองในตัวเลือกที่มีความเสี่ยง: ความแตกต่างของอายุในการรับความเสี่ยงในงานโคลัมเบียการ์ด J Exp Psychol เรียนรู้ Mem Cogn 2009;35: 709 730- [PubMed]
  • Friemel CM, Spanagel R, Schneider M. รางวัลความไวสำหรับยอดรางวัลอาหารอร่อยในช่วงการพัฒนาในช่วงวัยแรกรุ่นหนู พรมแดนในด้านพฤติกรรมศาสตร์ 2010;4: 12 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Fries P. เป็นกลไกสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางปัญญา: การสื่อสารของเส้นประสาทผ่านการเชื่อมโยงของเส้นประสาท Trends Cogn Sci. 2005;9: 474 480- [PubMed]
  • F P, Nikolic D, Singer W. วงจรแกมมา Trends Neurosci 2007;30: 309 316- [PubMed]
  • Galvan A, Hare TA, Parra CE, Penn J, Voss H, Glover G, Casey BJ การพัฒนา accumbens ก่อนหน้านี้เมื่อเทียบกับ orbitofrontal cortex อาจรองรับพฤติกรรมเสี่ยงในวัยรุ่น J Neurosci 2006;26: 6885 6892- [PubMed]
  • Geier CF, Terwilliger R, Teslovich T, Velanova K, Luna B. สิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้รับรางวัลในการประมวลผลรางวัลและอิทธิพลที่มีต่อการควบคุมการยับยั้งในวัยรุ่น Cortex cereb 2009
  • Gelbard HA, Teicher MH, Faedda G, Baldessarini RJ การพัฒนาหลังคลอดของโดปามีน D1 และไซต์รับ D2 ในหนู striatum Dev Res สมอง Res Brain Res 1989;49: 123 130-
  • Gogtay N, Giedd JN, Lusk L, Hayashi KM, Greenstein D, Vaituzis AC, Nugent TF, 3, Herman DH, Clasen LS, Toga AW, Rapoport JL, Thompson PM การทำแผนที่แบบไดนามิกของการพัฒนาเยื่อหุ้มสมองของมนุษย์ในวัยเด็กผ่านวัยผู้ใหญ่ตอนต้น Proc Natl Acad Sci สหรัฐ A. 2004;101: 8174 8179- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Homayoun H, Moghaddam B. Orbitofrontal neurons neurons เป็นเป้าหมายร่วมกันของยาจิตเวชคลาสสิกและกลูตาเมตจิค Proc Natl Acad Sci สหรัฐ A. 2008;105: 18041 18046- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Hutcheon B, Yarom Y. กำทอน, การแกว่งและความถี่ที่แท้จริงของเซลล์ประสาท Trends Neurosci 2000;23: 216 222- [PubMed]
  • Johnston L, O'Malley P, Bachman J, Schulenberg J. การเฝ้าติดตามอนาคต: ผลการสำรวจระดับชาติเกี่ยวกับการใช้ยาของวัยรุ่น: ภาพรวมของการค้นพบที่สำคัญ สถาบันสุขภาพแห่งชาติ 2008
  • Klimesch W, Sauseng P, Hanslmayr S. EEG alpha oscillations: สมมติฐานการยับยั้งและกำหนดเวลา รายละเอียดของสมอง Res 2007;53: 63 88- [PubMed]
  • Lewis DA Neuroplasticity ของ excitatory และยับยั้ง cortical circuits ในโรคจิตเภท Dialogues Clin Neurosci 2009;11: 269 280- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Lewis DA, Hashimoto T, Volk DW เซลล์ประสาทยับยั้งเยื่อหุ้มสมองและโรคจิตเภท Nat Rev Neurosci 2005;6: 312 324- [PubMed]
  • Lidow MS, Rakic ​​P. การจัดตารางการแสดงออกของตัวรับสารสื่อประสาท monoaminergic ใน neocortex เจ้าคณะระหว่างการพัฒนาหลังคลอด Cereb Cortex 1992;2: 401 416- [PubMed]
  • Liston C, Watts R, Tottenham N, Davidson MC, Niogi S, Ulug AM, Casey BJ โครงสร้างจุลภาค Frontostriatal ปรับการสรรหาที่มีประสิทธิภาพของการควบคุมความรู้ความเข้าใจ Cereb Cortex 2006;16: 553 560- [PubMed]
  • McCutcheon JE, Marinelli M. Age มีความสำคัญ Eur J Neurosci 2009;29: 997 1014- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Mitra PP, Pesaran B. การวิเคราะห์ข้อมูลการถ่ายภาพสมองแบบไดนามิก ไบโอฟิสเจ 1999;76: 691 708- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Narayanan NS, Laubach M. การควบคุมตระการตาของคอร์เทกซ์นอกโดย dorsomedial prefrontal cortex เซลล์ประสาท 2006;52: 921 931- [PubMed]
  • Paus T. การเจริญเติบโตของสสารสีขาวในสมองวัยรุ่น: ไมอีลินหรือซอน สมอง Cogn 2010;72: 26 35- [PubMed]
  • Paus T, Collins DL, Evans AC, Leonard G, Pike B, Zijdenbos A. การสุกของสสารสีขาวในสมองของมนุษย์: การทบทวนการศึกษาด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก Brain Res Bull 2001;54: 255 266- [PubMed]
  • Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC การพัฒนาโครงสร้างของทางเดินประสาทในเด็กและวัยรุ่น: ในการศึกษาของร่างกาย วิทยาศาสตร์ 1999;283: 1908 1911- [PubMed]
  • Paxinos G, Watson C. สมองหนูในพิกัด stereotaxic 4. San Diego: Academic Press; 1998
  • Pfurtscheller G, Neuper C, Pichler-Zalaudek K, Edlinger G, Lopes da Silva FH การสั่นของสมองในความถี่ต่าง ๆ บ่งบอกถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพื้นที่เยื่อหุ้มสมองในมนุษย์หรือไม่? Neurosci Lett 2000;286: 66 68- [PubMed]
  • Pine DS การพัฒนาสมองและการโจมตีของความผิดปกติของอารมณ์ Semin Clin Neuropsychiatry 2002;7: 223 233- [PubMed]
  • Schlaggar BL, TT สีน้ำตาล, Lugar HM, Visscher KM, Miezin FM, Petersen SE ฟังก์ชั่นความแตกต่างทางประสาทวิทยาระหว่างผู้ใหญ่และเด็กวัยเรียนในการประมวลผลคำเดียว วิทยาศาสตร์ 2002;296: 1476 1479- [PubMed]
  • Schoenbaum G, Roesch MR, Stalnaker TA, Takahashi YK มุมมองใหม่เกี่ยวกับบทบาทของ orbitofrontal cortex ในพฤติกรรมการปรับตัว Nat Rev Neurosci 2009;10: 885 892- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Schultz W, Tremblay L, Hollerman JR การประมวลผลรางวัลในไพรเมต orbitofrontal cortex และ basal ganglia Cereb Cortex 2000;10: 272 284- [PubMed]
  • Segalowitz SJ, Santesso DL, Jetha MK การเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าวิทยาในช่วงวัยรุ่น: การตรวจสอบ สมอง Cogn 2010;72: 86 100- [PubMed]
  • Sohal VS, จาง F, Yizhar O, Deisseroth K. เซลล์ประสาท Parvalbumin และจังหวะแกมมาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรเยื่อหุ้มสมอง ธรรมชาติ 2009;459: 698 702- [PubMed]
  • ซอเมอร์วิลล์ LH เคซี่ย์บีพัฒนาการชีววิทยาของการควบคุมความรู้ความเข้าใจและระบบแรงจูงใจ Curr Minnes Neurobiol 2010
  • Sowell ER, Thompson PM, Tessner KD, Toga AW การทำแผนที่การเติบโตของสมองอย่างต่อเนื่องและการลดความหนาแน่นของสสารสีเทาในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าหลัง: ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างการเจริญเติบโตของสมองหลังวัยหมดประจำเดือน J Neurosci 2001;21: 8819 8829- [PubMed]
  • Sowell ER, Trauner DA, Gamst A, Jernigan TL การพัฒนาโครงสร้างสมองของเยื่อหุ้มสมองและ subcortical ในวัยเด็กและวัยรุ่น: การศึกษา MRI โครงสร้าง Dev Med Child Neurol 2002;44: 4 16- [PubMed]
  • Sowell ER, Peterson BS, Thompson PM, ยินดีต้อนรับ SE, Henkenius AL, Toga AW การทำแผนที่การเปลี่ยนแปลงของเยื่อหุ้มสมองในช่วงชีวิตมนุษย์ Nat Neurosci 2003;6: 309 315- [PubMed]
  • หอก LP สมองวัยรุ่นและอาการทางพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับอายุ Neurosci Biobehav รายได้ 2000;24: 417 463- [PubMed]
  • หอก LP, เบรค SC Periadolescence: พฤติกรรมที่ขึ้นกับอายุและการตอบสนองทางเภสัชวิทยาในหนู Dev Psychobiol 1983;16: 83 109- [PubMed]
  • Steinberg L. มุมมองทางประสาทวิทยาศาสตร์ทางสังคมเกี่ยวกับการรับความเสี่ยงของวัยรุ่น รีวิวการพัฒนา 2008;28: 78 106- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Sturman DA, Mandell DR, Moghaddam B. วัยรุ่นแสดงความแตกต่างเชิงพฤติกรรมจากผู้ใหญ่ในระหว่างการเรียนรู้ด้วยมือและการสูญพันธุ์ Behav Neurosci 2010;124: 16 25- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Tarazi FI, Baldessarini RJ การพัฒนาหลังคลอดของโดปามีน D (1), D (2) และ D (4) ผู้รับในหนู forebrain Int J Dev Neurosci 2000;18: 29 37- [PubMed]
  • Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ การพัฒนาหลังคลอดของตัวรับโดปามีน D1 ที่คล้ายกันในบริเวณเยื่อหุ้มสมองหนูและสมองตีบตัน: การศึกษาเชิงอัตชีวประวัติ Dev Neurosci 1999;21: 43 49- [PubMed]
  • Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC., Jr หลักฐานการตัดแต่งตัวรับโดปามีนระหว่างวัยรุ่นกับวัยผู้ใหญ่ใน striatum แต่ไม่ใช่นิวเคลียส accumbens Dev Res สมอง Res Brain Res 1995;89: 167 172-
  • Totah NK, Kim YB, Homayoun H, Moghaddam B. เซลล์ประสาทที่คำนวณล่วงหน้าแสดงถึงข้อผิดพลาดและความสนใจในการเตรียมการภายในลำดับพฤติกรรมเดียวกัน J Neurosci 2009;29: 6418 6426- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Tseng KY, O'Donnell P. การปรับโดปามีนของการเปลี่ยนเยื่อหุ้มสมองชั้นเยื่อหุ้มสมอง prefrontal ในช่วงวัยรุ่น Cereb Cortex 2007;17: 1235 1240- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Uhlhaas PJ นักร้องว. วชิรวชิรประสาทผิดปกติและซิงโครนัสในผู้ป่วยโรคจิตเภท Nat Rev Neurosci 2010;11: 100 113- [PubMed]
  • Uhlhaas PJ, Roux F, W นักร้อง, Haenschel C, Sireteanu R, Rodriguez E. การพัฒนาของระบบประสาทซิงโครนัสสะท้อนให้เห็นถึงการสุกแก่ในช่วงปลายและการปรับโครงสร้างของเครือข่ายการทำงานในมนุษย์ Proc Natl Acad Sci สหรัฐ A. 2009a;106: 9866 9871- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Uhlhaas PJ, Pipa G, Lima B, Melloni L, Neuenschwander S, Nikolic D, นักร้อง W. ประสานประสาทในเครือข่ายเยื่อหุ้มสมอง: ประวัติศาสตร์แนวคิดและสถานะปัจจุบัน Front Integr Neurosci 2009b;3: 17 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Van Leijenhorst L, Zanolie K, Van Meel CS, Westenberg PM, Rombouts SA, Crone EA แรงบันดาลใจของวัยรุ่นคืออะไร? พื้นที่สมองเป็นสื่อกลางในการตอบสนองต่อความอ่อนไหวของวัยรุ่น Cortex cereb 2009
  • Volkmar FR โรคจิตในวัยเด็กและวัยรุ่น: บทวิจารณ์ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา J Am Acad เด็กจิตเวชชัย Adolesc 1996;35: 843 851- [PubMed]
  • วัง HX, Gao WJ การพัฒนาเซลล์เฉพาะประเภทของตัวรับ NMDA ใน interneurons ของเยื่อหุ้มสมอง prefrontal หนู Neuropsychopharmacology 2009;34: 2028 2040- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Woo TU, Whitehead RE, Melchitzky DS, Lewis DA subclass ของเทอร์มินัล axon-aminobutyric acid axon แบบ prefrontal มีการเปลี่ยนแปลงแบบคัดเลือกในโรคจิตเภท Proc Natl Acad Sci สหรัฐ A. 1998;95: 5341 5346- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Yurgelun-Todd D. การเปลี่ยนแปลงทางอารมณ์และความรู้ความเข้าใจในช่วงวัยรุ่น Curr Opin Neurobiol 2007;17: 251 257- [PubMed]