บทบาทของวัยแรกรุ่นในการพัฒนาสมองของวัยรุ่น (2010)

Hum Brain Mapp 2010 มิถุนายน; 31(6):-926 933

เผยแพร่ออนไลน์ 2010 อาจ 3 ดอย:  10.1002 / hbm.21052
PMCID: PMC3410522

นามธรรม

วัยรุ่นหมายถึงช่วงเวลาของการพัฒนาทางร่างกายและจิตใจระหว่างวัยเด็กและวัยผู้ใหญ่ จุดเริ่มต้นของวัยรุ่นยึดแน่นกับการโจมตีของวัยแรกรุ่นซึ่งนำการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระดับฮอร์โมนและจำนวนของการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่เกิดขึ้นตามมา อาการวัยแรกรุ่นยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งในไดรฟ์แรงจูงใจจิตวิทยาและชีวิตทางสังคม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ดำเนินต่อไปตลอดวัยรุ่น มีการศึกษา neuroimaging เพิ่มขึ้นจำนวนมากเมื่อมองไปที่พัฒนาการของสมองทั้งในเชิงโครงสร้างและเชิงหน้าที่ในช่วงวัยรุ่น เกือบทั้งหมดของการศึกษาเหล่านี้ได้กำหนดพัฒนาการของอายุตามลำดับเหตุการณ์ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่ง แต่ไม่รวมถึงความสัมพันธ์กับระยะ pubertal การศึกษา neuroimaging น้อยมากที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาสมองกับระยะ pubertal และยังมีหลักฐานเบื้องต้นที่ชี้ให้เห็นว่าวัยแรกรุ่นอาจมีบทบาทสำคัญในบางแง่มุมของสมองและการพัฒนาความรู้ความเข้าใจ ในบทความนี้เราอธิบายการวิจัยนี้และเราแนะนำว่าในอนาคตการศึกษา neuroimaging พัฒนาการของวัยรุ่นควรพิจารณาบทบาทของวัยแรกรุ่น Hum Brain Mapp, 2010 © 2010 Wiley-Liss, Inc.

คำสำคัญ: วัยแรกรุ่นวัยรุ่นการพัฒนาฮอร์โมนคอร์เทกซ์ prefrontal

บทนำ

วัยรุ่นคือช่วงเวลาของการเติบโตทางร่างกายสติปัญญาและสังคมระหว่างวัยเด็กและวัยผู้ใหญ่ [Lerner และ Steinberg 2004; Sisk and Foster 2004] จุดเริ่มต้นของวัยรุ่นเกิดขึ้นรอบ ๆ ที่เริ่มมีอาการของวัยแรกรุ่นดังนั้นจึงถูกทำเครื่องหมายด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระดับฮอร์โมนและในลักษณะทางกายภาพ (รวมถึงการเจริญเติบโตทางกายภาพอย่างรวดเร็วการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างใบหน้าและลักษณะของลักษณะทางเพศรอง) ในช่วงเวลาเดียวกันวัยรุ่นพบการเปลี่ยนแปลงมากมายในอิทธิพลทางสังคมวิชาการและสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ และมักเข้าสู่ช่วงของการเปลี่ยนแปลงทางจิตวิทยาที่ลึกซึ้ง จุดจบของวัยรุ่นกล่าวกันว่าเกิดขึ้นเมื่อบุคคลมีบทบาทผู้ใหญ่ที่มั่นคงซึ่งเวลาส่วนใหญ่ของการเปลี่ยนผ่าน pubertal จะมาถึงการบรรลุผลอย่างน้อยที่สุดในประเทศอุตสาหกรรม [Choudhury, 2010; Lerner และ Steinberg 2004] ตลอดวัยรุ่นมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ของสมอง ความแปรปรวนทางเพศในการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้เกิดความสัมพันธ์กับวัยแรกรุ่น

ค่อนข้างเป็นที่รู้จักกันน้อยเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างวัยแรกรุ่นและการพัฒนาระบบประสาทในมนุษย์ อย่างไรก็ตามหลักฐานมากมายจากการศึกษาในสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์ระบุว่าเหตุการณ์ฮอร์โมนของวัยแรกรุ่นมีผลอย่างมากต่อการสุกแก่ของสมองและพฤติกรรม [Cahill, 2006; Sisk and Foster 2004; หอก, 2000] การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ก่อให้เกิดการรับรู้แรงจูงใจและพฤติกรรมเชิงพฤติกรรมของแต่ละบุคคลทำให้เกิดพฤติกรรมการสืบพันธุ์และความเป็นอิสระ [Sato et al., 2008] ในปีที่ผ่านมาการศึกษาพฤติกรรมมนุษย์และ neuroimaging จำนวนเล็กน้อย แต่เพิ่มขึ้นรวมถึงในประชากรที่มีการหยุดชะงักของต่อมไร้ท่อได้ให้หลักฐานเบื้องต้นว่าฮอร์โมน pubertal อาจมีผลต่อโครงสร้างและหน้าที่ของสมองมนุษย์ที่กำลังพัฒนา

PUBERTY: การเริ่มต้นของวัยรุ่น

วัยรุ่นตอนแรกนั้นมีลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปตามร่างกายอันเป็นผลมาจากวัยแรกรุ่นซึ่งประกอบด้วยเหตุการณ์ต่อมไร้ท่อสามเหตุการณ์: adrenarche, gonadarche และการกระตุ้นการเติบโตของแกน [Dorn, 2006; หอก, 2000] Gonadarche ซึ่งมักจะถูกนำมาใช้เพื่อเป็นวัยแรกรุ่นต่อ se เป็นกระบวนการทางชีวภาพที่เริ่มต้นด้วยการเปิดใช้งานของแกน hypothalamic- ต่อมใต้สมอง - อวัยวะสืบพันธุ์และจบลงด้วยการบรรลุความสามารถในการสืบพันธุ์ กระบวนการนี้มักจะเริ่มต้นระหว่างอายุ 8 และ 14 ปีในเพศหญิง (อายุเฉลี่ย 11) และระหว่างอายุ 9 และ 15 ในเพศชาย (อายุเฉลี่ย 12) ในการตอบสนองต่อการปล่อยฮอร์โมน gonadotropin-releasing (GnRH) จาก pulsatile ช่วยกระตุ้นการผลิตฮอร์โมน luteinizing (LH) ต่อมใต้สมองและฮอร์โมนกระตุ้นรูขุมขน (FSH) LH และ FSH เปิดใช้งานการเปลี่ยนแปลงที่ครบกำหนดในอวัยวะสืบพันธุ์ (รังไข่หรืออัณฑะ) ซึ่งตอบสนองโดยการบรรลุความสามารถในการสืบพันธุ์ (ผลิต gametes) รังไข่สุกและอัณฑะยังหลั่งฮอร์โมนสเตอรอยด์และฮอร์โมนเพศชายตามลำดับ การเพิ่มขึ้นของสเตียรอยด์อวัยวะสืบพันธุ์เหล่านี้ในการเปิดการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมในอวัยวะสืบพันธุ์และการปรากฏตัวของลักษณะทางเพศรอง [Susman และ Rogol, 2004].

Adrenache หรือการเปิดใช้งานของแกน hypothalamic - ต่อมใต้สมอง - ต่อมหมวกไตมักจะเริ่มต้นเร็วกว่า gonadarche โดยทั่วไประหว่างอายุหกและเก้าในเพศหญิงและอีกหนึ่งปีต่อมาในเพศชาย [Dorn, 2006; Grumbach และ Styne, 2003]. ต่อมหมวกไตแอนโดรเจน (รูปแบบที่อ่อนแอของฮอร์โมนเพศชายอวัยวะสืบพันธุ์) เริ่มขึ้นในช่วงเริ่มต้นของ adrenarche และยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าพวกเขาจะถึงจุดสูงสุดในช่วงต้นยุค 20 [วอร์แมนและคอกม้า 1997] การเพิ่มขึ้นของแอนโดรเจนต่อมหมวกไตเหล่านี้มีส่วนช่วยในการพัฒนาลักษณะทางเพศทุติยภูมิเช่นผมที่ซอกใบและขนหัวหน่าวและการเปลี่ยนแปลงของต่อมเหงื่อ / กลิ่นตัว มีความเป็นไปได้ที่ adrenarche จะมีผลต่อการครบกำหนดอายุที่เริ่มต้นก่อนช่วงเวลานั้นโดยปกติถือว่าเป็นช่วงวัยรุ่น อย่างไรก็ตามผลกระทบเหล่านี้ยังไม่เข้าใจ [Dorn, 2006].

เหตุการณ์ฮอร์โมนที่สามที่เกิดขึ้นในช่วงวัยแรกรุ่นคือการเปิดใช้งานของแกนการเจริญเติบโตส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโตเชิงเส้นตรงที่อายุ 12 ในเด็กหญิงและอายุ 14 ในเด็กผู้ชายเช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงขนาดร่างกายและองค์ประกอบ [มาร์แชลและแทนเนอร์ 1969, 1970].

ผลของฮอร์โมนต่อสมองและพฤติกรรม

สเตอรอยด์ฮอร์โมนโกนาดรอยด์และฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนรวมถึงอะดรีนาลีนที่อ่อนแอกว่าส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพของร่างกาย พวกเขายังส่งผลกระทบต่อสมองและพฤติกรรม ผลกระทบเหล่านี้ถูกตั้งสมมติฐานให้เกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่แตกต่างกันสองอย่าง: การจัดระเบียบและการเปิดใช้งาน [Schulz et al., 2009; Sisk and Foster 2004] ผลกระทบขององค์กรเกิดขึ้นก่อนและ perinatally ด้วยคลื่นของฮอร์โมนเพศชาย masculinizing และ defeminizing วงจรประสาทในเพศชายและการขาดฮอร์โมนเพศชายส่งผลให้ฟีโนไทป์ประสาทหญิง ผลกระทบจากการเปิดใช้งานเกิดขึ้นที่วัยแรกรุ่นเนื่องจากฮอร์โมนสเตียรอยด์อวัยวะสืบพันธุ์ทำหน้าที่ในวงจรประสาทที่อยู่เฉยๆเพื่อกระตุ้นพฤติกรรมการสืบพันธุ์ของผู้ใหญ่ในบริบท ความทันสมัยของการแบ่งขั้วนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุการณ์ฮอร์โมนของวัยแรกรุ่นยังจัดวงจรประสาทสำหรับพฤติกรรมทางสังคมและพฤติกรรมการเจริญพันธุ์ของผู้ใหญ่ [Schulz et al., 2009; Sisk and Foster 2004] อันที่จริงจากการค้นพบจากการศึกษาสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์แนะนำว่าเหตุการณ์ฮอร์โมนของวัยแรกรุ่นจะทำให้เกิดการปรับโครงสร้างโครงสร้างและพลาสติกในสมอง [Sisk and Foster 2004] อย่างไรก็ตามในมนุษย์มีความเข้าใจน้อยมากเกี่ยวกับความสัมพันธ์เฉพาะระหว่างวัยแรกรุ่นและการพัฒนาสมองของวัยรุ่น

การศึกษาในสัตว์บ่งชี้ว่าฮอร์โมนสเตียรอยด์ทางเพศมีผลกระทบหลักสามประการต่อพฤติกรรมที่วัยแรกรุ่นผ่านโครงสร้างสมองที่เฉพาะเจาะจง ผลแรกคือการอำนวยความสะดวกในพฤติกรรมการสืบพันธุ์โดยตรงซึ่งเกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านมลรัฐ ผลกระทบที่สองคือการปรับโครงสร้างทางประสาทสัมผัสและส่วนที่สัมพันธ์กันของสมองรวมถึง visual cortex [Nunez et al., 2002], amygdala และ hippocampus [Hebbard et al., 2003; Romeo and Sisk 2001; ดู Shen และคณะ, 2010] สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดความสัมพันธ์ทางประสาทสัมผัสที่เปลี่ยนแปลงไปเช่นกลิ่นหรือการมองเห็นของคู่นอนหรือคู่แข่งขันทางเพศที่มีศักยภาพ [Sisk and Foster, 2004] ซึ่งอาจช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างตั้งใจและสร้างแรงบันดาลใจในช่วงวัยแรกรุ่น ผลกระทบที่สามของฮอร์โมนวัยแรกรุ่นเกิดขึ้นผ่านโครงสร้างสมองที่เกี่ยวข้องกับการให้รางวัลเช่นนิวเคลียส accumbens และเส้นทางโดปามีเซอร์กิชไปยังเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า ผลกระทบเหล่านี้จำเป็นสำหรับการสร้างแรงจูงใจที่แข็งแกร่งเพื่อค้นหาโอกาสในการสืบพันธุ์ ตัวอย่างเช่นในหนูนิวเคลียส accumbens การเพิ่มขึ้นของ pubertal ในวงจรฮอร์โมนเพศชายสร้างใหม่ที่มีอิทธิพลต่อแรงจูงใจไปสู่พฤติกรรมการแสวงหารางวัลรวมถึงพฤติกรรมทางเพศ [Sato et al., 2008] อาจเป็นไปได้ว่าฮอร์โมนของอะดรีเทอเรล (DHEA และ DHEAS) เริ่มมีผลกระทบคล้ายกันต่อสมองและพฤติกรรมก่อนที่จะมีอวัยวะสืบพันธุ์ แต่มีผลกระทบเหล่านี้เป็นที่เข้าใจได้ยาก มีความจำเป็นอย่างชัดเจนที่จะต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมโดยมุ่งเน้นไปที่ขั้นตอนแรกสุดของวัยแรกรุ่น / adrenarche เพื่อพัฒนาความเข้าใจในแง่มุมเหล่านี้ของวัยแรกรุ่นและการพัฒนาสมองและพฤติกรรมของวัยรุ่น [ดู Dorn, 2006; เพื่อการสนทนา]

การวัดปริมาณไขมันในการศึกษาการพัฒนาสมองของวัยรุ่น

ค่อนข้างน้อยมีความรู้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เฉพาะเจาะจงในวัยแรกรุ่นในการพัฒนาสมองของมนุษย์ การพัฒนาความเข้าใจในเรื่องเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการเอาใจใส่อย่างระมัดระวังในสองระดับ: แนวคิดและวิธีการ แนวคิดนี้จะต้องมีการพัฒนาและปรับแต่งรูปแบบของการพัฒนาสมองของวัยรุ่นที่อยู่ด้านที่เฉพาะเจาะจงของการเจริญเติบโตของ pubertal (เช่นฮอร์โมนที่เฉพาะเจาะจง) ที่มีการเชื่อมโยงสาเหตุกับลักษณะเฉพาะของสมองและการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรม โดยวิธีการนั้นจะต้องมีการศึกษาที่ได้รับการออกแบบด้วยการเลือกตัวอย่างและมาตรการของวัยแรกรุ่นที่อนุญาตให้ทดสอบสมมติฐานเฉพาะเหล่านี้ เนื่องจากอายุและวัยเจริญพันธุ์มักมีความสัมพันธ์กัน (และอายุนั้นวัดได้ง่ายด้วยความแม่นยำและความถูกต้องมากในขณะที่วัยแรกรุ่นมักถูกประเมินด้วยมาตรการเชิงหมวดหมู่คร่าวๆที่ไม่ผ่านการตรวจสอบอย่างง่าย) จึงมีความจำเป็นสำหรับการศึกษา ผลกระทบ (เช่นกลุ่มตัวอย่างที่มีอายุและระดับเกรดเท่ากัน แต่แตกต่างกันไปตามการเจริญเติบโตของ pubertal และจากนั้นจะทำการคืนค่าระยะยาว)

เป้าหมายเหล่านี้ยกประเด็นต่าง ๆ เกี่ยวกับการวัดลักษณะเฉพาะของการเจริญเติบโตของ pubertal ในการศึกษาของมนุษย์ สำหรับการเริ่มต้นวัยแรกรุ่นไม่ได้เป็นเหตุการณ์สั้น ๆ หรือเป็นปรากฏการณ์ที่รวมกัน แต่แทนที่จะประกอบด้วยกระบวนการที่ทับซ้อนกันหลายประการ 2006] ดังที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้กระบวนการเหล่านี้รวมถึงการเปิดใช้งานของต่อมหมวกไตอวัยวะสืบพันธุ์และฮอร์โมนการเจริญเติบโตและนอกจากนี้ความหลากหลายของผลกระทบโดยตรงและโดยอ้อมจากการเจริญเติบโต spurts เพื่อการเปลี่ยนแปลงภาพตัวเอง มาตรการที่เหมาะสมที่สุดของวัยแรกรุ่นจะขึ้นอยู่กับคำถามการวิจัยเฉพาะในการศึกษาแต่ละครั้ง

การวัดวัยแรกรุ่นที่ใช้กันทั่วไปคือ Tanner Stage การแสดงละครแทนเนอร์จัดประเภทบุคคลตามลำดับวัยแรกรุ่นตั้งแต่ 1 ถึง 5 บนพื้นฐานของขนหัวหน่าวและการพัฒนาเต้านมในเพศหญิงและขนหัวหน่าวและการพัฒนาอวัยวะเพศในเพศชายแทนเนอร์ 1971; ฟอกหนังและทำเนียบขาว 1976] การแสดงละครแทนเนอร์โดยการตรวจร่างกายควรดำเนินการโดยแพทย์ที่ผ่านการฝึกอบรม มีข้อ จำกัด หลายประการสำหรับการแสดงละครแทนเนอร์ ขนาดได้รับการพัฒนาโดยอ้างอิงถึงกลุ่มชาติพันธุ์เดียว (อาจมีความแตกต่างข้ามเชื้อชาติ) และในกลุ่มตัวอย่างที่ค่อนข้างเล็กของเด็ก 200 คน เด็กหญิงที่มีน้ำหนักเกินจะมีแนวโน้มที่จะจัดฉากไม่ถูกต้องเนื่องจากความเชื่อมั่นของการแสดงละครเรื่องการพัฒนาเต้านมซึ่งอาจผิดพลาดเกินกว่าที่ประเมินไว้ในการตรวจด้วยสายตาอย่างหมดจด แม้จะมีข้อ จำกัด เหล่านี้การแสดงละครแทนเนอร์ได้รับการพิจารณาในอดีตว่าเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการวัดวัยแรกรุ่น [Dorn, 2006].

ในแง่ของความกังวลที่กล่าวถึงข้างต้นอาจเป็นที่คาดหวังว่าการแสดงละครแทนเนอร์โดยการตรวจร่างกายอาจได้รับการเสริมโดยการตรวจฮอร์โมนเนื่องจากมาตรการเหล่านี้คือต่อมหมวกไตและอวัยวะสืบพันธุ์ (หรือต่อมหมวกไต / อวัยวะสืบพันธุ์ การตรวจฮอร์โมนอาจมีประโยชน์มากขึ้นสำหรับการวัดระยะหลังคลอดในอนาคต อย่างไรก็ตามในปัจจุบันยังไม่มีความชัดเจนว่าควรใช้การวัดฮอร์โมนร่วมกับ (หรือใช้ร่วมกับ) มาตรการอื่น ๆ เช่นขั้นตอนแทนเนอร์ได้อย่างไร (ดู Shirtcliffe et al., 2009] นอกจากนี้ยังมีปัญหาในทางปฏิบัติอื่น ๆ เกี่ยวกับมาตรการเกี่ยวกับฮอร์โมนรวมถึงราคาภาระเรื่องและความจริงที่ว่าระดับฮอร์โมนวัยแรกรุ่นที่แตกต่างกันมีความผันผวนในรอบเดือนและรอบเดือน มีงานวิจัยเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ทำเปรียบเทียบระดับฮอร์โมนในตัวอย่างทางชีวภาพต่าง ๆ (น้ำลายเลือดปัสสาวะ) กับขั้นตอนการฟอกหนังที่ประเมินโดยแพทย์ [ดู Dorn, 2006; Shirtcliffe และคณะ, 2009] ดังนั้นจึงไม่ชัดเจนว่าควรให้น้ำหนักกับระดับฮอร์โมนมากน้อยเพียงใด ในระดับแนวคิดเช่นการเปลี่ยนแปลงระบบประสาทบางอย่างที่วัยแรกรุ่นอาจเป็นผลโดยตรงของการเพิ่มระดับฮอร์โมนในระบบประสาทที่เฉพาะเจาะจงในระหว่างการพัฒนาสมองของวัยรุ่น (และวัดปริมาณฮอร์โมนได้อย่างดีที่สุด) ในขณะที่การเปลี่ยนแปลง neurobehavioral อื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงในประสบการณ์ทางสังคมที่เชื่อมโยงโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและบทบาททางสังคมและเชื่อมโยงกับขั้นตอนแทนเนอร์ได้ดีกว่าการเปลี่ยนแปลงฮอร์โมนที่เฉพาะเจาะจงใด ๆ )

แทนเนอร์การแสดงละครโดยการตรวจร่างกายโดยแพทย์ที่มีคุณสมบัติสามารถยกประเด็นการปฏิบัติเกี่ยวกับความเหมาะสมและความสะดวกสบาย บ่อยครั้งที่สิ่งนี้สำเร็จได้ดีที่สุดในบริบทของการทำแบบฝึกหัดเรื่องสุขภาพ นั่นคือการแสดงละครแทนเนอร์สามารถเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจร่างกายตามปกติดังนั้นจึงไม่ควรเกี่ยวข้องกับความอัปยศหรือจริยธรรมใด ๆ (นอกเหนือจากการตรวจสุขภาพร่างกายทั่วไป) อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่าย (เวลาแพทย์ห้องพิเศษและอุปกรณ์สำหรับการตรวจร่างกายและการอธิบายขั้นตอนสำหรับวัยรุ่นและครอบครัว) สามารถทำให้การทดลองนี้เป็นไปไม่ได้สำหรับการศึกษาวิจัยจำนวนมาก ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องพิจารณาวิธีทางเลือกในการวัดการเจริญเติบโตของ pubertal เช่นการประเมินด้วยแบบสอบถามรายงานตนเอง การศึกษาจำนวนมากได้ประเมินขั้นตอนการฟอกหนังด้วยตนเอง (หรือการจัดอันดับโดยผู้ปกครอง) โดยใช้ Petersen Development Scale [PDS; Petersen และคณะ 1988] นี่คือแบบสอบถามที่มีรายการที่ประเมินการเจริญเติบโตของเส้นผมการเปลี่ยนแปลงของผิวหนังและการปะทุการเจริญเติบโตด้วยรายการเฉพาะเพศเช่นการมีประจำเดือนครั้งแรกและการพัฒนาเต้านมในเพศหญิงและการเจริญเติบโตของอวัยวะเพศและขนบนใบหน้าในเพศชาย ดังนั้น PDS จึงวัดคะแนนวัยแรกรุ่นแบบคอมโพสิตซึ่งรวมถึงผลกระทบของต่อมหมวกไตและฮอร์โมนการเจริญเติบโตเช่นเดียวกับฮอร์โมนอวัยวะสืบพันธุ์ ความสัมพันธ์กับขั้นตอนการฟอกหนังที่ประเมินโดยแพทย์นั้นไม่สูงมากนัก: จากการศึกษาหนึ่งพบว่าสหสัมพันธ์ระหว่าง 0.61 ถึง 0.67 ในเด็กหญิงอายุ 11 ถึง 13 ปีสำหรับ PDS รายงานตนเอง [Brooks-Gunn et al., 1987; ความสัมพันธ์จะต่ำกว่าสำหรับ PDS ที่รายงานหลัก เห็น Shirtcliffe และคณะ 2009] ขอบเขตที่ความสัมพันธ์ค่อนข้างต่ำเหล่านี้เกิดจากการจัดอันดับตนเองไม่ถูกต้องหรือโครงสร้างที่แตกต่างกันเช่นผลกระทบที่แตกต่างกันของต่อมหมวกไต / การเจริญเติบโตเมื่อเทียบกับฮอร์โมนอวัยวะสืบพันธุ์จะต้องได้รับการประเมิน PDS สามารถใช้ด้วยความระมัดระวังในการประเมินระยะแทนเนอร์เมื่อตรวจร่างกายไม่ได้ อย่างไรก็ตามหากคำถามการวิจัยไม่เกี่ยวข้องกับระดับฮอร์โมนและขั้นตอนแทนเนอร์ แต่เกี่ยวข้องกับภาพลักษณ์และความรู้สึกตัวเองหรือไปถึงวัยแรกรุ่นเมื่อเทียบกับเพื่อนร่วมงานมันอาจเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่า PDS เป็นมาตรการที่เกี่ยวข้องมากที่สุด [ดู Dorn , 2006 เพื่อการสนทนา] โดยสรุปนักวิจัยควรพิจารณาอย่างละเอียดถึงประเด็นที่เกี่ยวข้องกับคำถามการวิจัยของพวกเขาและเลือกมาตรการของวัยแรกรุ่น (และการออกแบบโดยรวมของการศึกษา) ตามลำดับ

การพัฒนาสมองอย่างเบาบางและโครงสร้างสมองตามที่ MRI กำหนดไว้

การถือกำเนิดของเทคนิคการถ่ายภาพสมองแบบไม่รุกล้ำโดยเฉพาะการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ได้เปิดใช้งานการตรวจสอบการพัฒนาของสมองมนุษย์ที่ยังมีชีวิตอยู่ การเปลี่ยนแปลงเชิงพัฒนาการที่มีการวิเคราะห์โดยใช้ MRI นั้นรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในปริมาณของวัตถุสีเทาและสีขาวและการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างจุลภาคของสารสีขาว

การพัฒนาสสารสีเทาในวัยรุ่น

ปริมาณสสารเยื่อหุ้มสมองสีเทา (ความหนาแน่นปริมาตรและความหนา) เปลี่ยนแปลงในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่นในลักษณะเฉพาะของภูมิภาคและแบบไม่เชิงเส้น [Giedd et al., 1999; Shaw และคณะ 2008; Sowell และคณะ 1999; Tamnes และคณะ, 2009; ดูเช่น Blakemore 2008 เพื่อตรวจสอบ] ทั่วทั้งพื้นผิวเยื่อหุ้มสมองการพัฒนาสสารสีเทานั้นสอดคล้องกับวิถีการพัฒนารูปตัว U ซึ่งเริ่มต้นเพิ่มขึ้นในช่วงวัยเด็กจนถึงจุดสูงสุดในวัยรุ่นและลดลงเรื่อย ๆ ในวัยผู้ใหญ่ สสารสีเทาประกอบด้วยร่างกายเซลล์, dendrites และแอกซอน nonmyelinated ของเซลล์ประสาทเช่นเดียวกับเซลล์ glial และเส้นเลือดฝอย ดังนั้นและตามหลักฐานจากตัวอย่างเนื้อเยื่อวิทยา [เช่น Huttenlocher 1979] ได้รับการแนะนำว่าวิถีการพัฒนารูปหัวกลับหัวรูปตัว U ของสสารสีเทาที่เห็นในการสแกน MR ของมนุษย์นั้นเกิดจากการเจริญของ dendritic และการสร้าง synaptogenesis ตามด้วยการตัดแต่ง synaptic [เช่น Giedd et al., 1999] กระดาษต้นโดย Giedd et al [1999] แสดงรูปแบบการกลับตัวของ U ในรูปแบบของการพัฒนาสสารสีเทาในสมองกลีบขมับด้านหน้าและขม่อมแม้ว่าจะไม่ได้มีการศึกษาที่ตามมาทั้งหมดที่ให้การจำลองแบบที่ชัดเจน (เช่น Shaw et al., 2008; Tamnes และคณะ, 2009) ใน Giedd et al. ก้อนสมองส่วนหน้าและข้างขม่อมบรรลุระดับเสียงสสารสีเทาสูงสุดเมื่ออายุ 11 ปีในเด็กผู้หญิงและ 12 คนในเด็กผู้ชายก่อนที่จะเข้าสู่วัยผู้ใหญ่ อายุที่ยอดเขาเหล่านี้ในปริมาตรสสารสีเทานั้นสอดคล้องกับวัยที่เริ่มมีเพศสัมพันธ์ของโกนาดาร์ริชซึ่งแสดงให้เห็นการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างฮอร์โมนวัยแรกรุ่นกับการพัฒนาสสารสีเทา การศึกษา MRI อื่น ๆ ได้แสดงให้เห็นถึงการเกิดขึ้นของ dimorphisms ทางเพศอย่างช้าๆในวัยแรกรุ่นโดยเพิ่มขึ้นของปริมาณอะมิกดาลาในช่วงวัยแรกรุ่นในเพศชายเท่านั้นและเพิ่มขึ้นในปริมาณฮิบโปแคมตัสในผู้หญิงเท่านั้น 2007; Neufang และคณะ 2009] ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่การพัฒนาทางระบบประสาทในบางพื้นที่ของสมองจะเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับวัยแรกรุ่นมากกว่าในบริเวณสมองอื่น ๆ อย่างไรก็ตามยังไม่มีมาตรการโดยตรงของวัยแรกรุ่นในการศึกษาเหล่านี้

บทบาทของวัยแรกรุ่นในการพัฒนาเรื่องสีเทา

ในปีที่ผ่านมาการศึกษา MRI จำนวนหนึ่งของวัยรุ่นได้ตรวจสอบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการพัฒนาสมองโครงสร้างเพศและวัยแรกรุ่น การศึกษา MRI เชิงโครงสร้างของวัยรุ่นโดย Peper และคณะ [2009b] แสดงหลักฐานว่ามีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างระดับเทสโทสเทอโรนและความหนาแน่นของวัตถุสีเทาทั่วโลกในเพศชาย (ไม่ใช่ในเพศหญิง) ในขณะที่เพศหญิงแสดงความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างระดับ estradiol และความหนาแน่นของสสารเทาทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นความแตกต่างทางเพศเหล่านี้สามารถจำลองแบบได้หรือไม่และยังคงเห็นเฉพาะภูมิภาคหรือไม่ ที่อื่นมีการแสดงหลักฐานสำหรับผลกระทบของพื้นที่และเพศที่เฉพาะเจาะจงของมาตรการ pubertal ต่อมาตรการสมองโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น Neufang et al [2009] การตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสสารสีเทาเพศและมาตรการ pubertal ในผู้เข้าร่วมอายุ 8-15 ปี มาตรการ pubertal ได้รับการประเมินโดยแพทย์แทนเนอร์และระดับความเข้มข้นในพลาสมาของฮอร์โมนโกนาโดโทรปิก (LH, FSH) และฮอร์โมนอวัยวะสืบพันธุ์ (ฮอร์โมนเพศชาย, ฮอร์โมนเอสโตรเจน) โดยไม่คำนึงถึงเพศมีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างมาตรการ pubertal (เวทีแทนเนอร์และฮอร์โมนเพศชาย) และปริมาณสสารสีเทาใน amygdala และความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างมาตรการเหล่านี้และปริมาณ hippocampal นอกจากนี้ยังมีผลกระทบเฉพาะเพศ: เพศหญิงมีความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างระดับฮอร์โมนหญิงและสสารสีเทา limbic และเพศชายแสดงความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างฮอร์โมนเพศชายและสารสีเทานอกเยื่อหุ้มสมอง การค้นพบทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นและต้องการการจำลองแบบ แต่เป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในการวิจัยใหม่ในสาขานี้

การพัฒนาสสารขาวในวัยรุ่น

การศึกษา MRI จำนวนมากแสดงให้เห็นว่าปริมาณสสารสีขาวทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องระหว่างวัยเด็กและวัยรุ่นด้วยการเพิ่มขึ้นนี้ทำให้ช้าลงและมีเสถียรภาพในวัยผู้ใหญ่ [Giedd et al., 1999; Tamnes และคณะ, 2009] การเพิ่มขึ้นนี้แตกต่างระหว่างเพศข้ามวัยรุ่นกับเพศชายที่แสดงเพิ่มขึ้นอย่างมากที่เกี่ยวข้องกับอายุในเรื่องปริมาณสีขาวกว่าเพศหญิงทำเช่น [Perrin et al., 2008, 2009] การเพิ่มขึ้นของปริมาณสสารสีขาวนั้นเกิดจากการที่มี axelal myelination ซึ่งสัมพันธ์กับอายุที่เพิ่มขึ้นซึ่งพบในตัวอย่างทางเนื้อเยื่อวิทยา [Benes et al., 1994; ยาโคฟเลฟและเลคูร์ส 1967] หรืออีกวิธีหนึ่งคือการเพิ่มขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของ axonal [Paus et al., 2008].

นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณสสารสีขาวการศึกษาได้แสดงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของสสารขาวในเวลาเดียวกัน Fractional anisotropy (FA) เป็นมาตรการ MRI ที่อธิบายถึงขอบเขตที่การแพร่ของโมเลกุลน้ำในสมองคือ anisotropic (ไม่เท่ากันในทุกทิศทาง) ค่า FA สูงที่แสดงในการถ่ายภาพการแพร่กระจายเทนเซอร์ (DTI) - การศึกษา MRI นั้นเชื่อว่าจะสะท้อนถึงการจัดระเบียบของสสารสีขาวเนื่องจากกระบวนการต่าง ๆ รวมถึง myelination การศึกษาแสดงการเพิ่มขึ้นของ FA อย่างต่อเนื่องในช่วงวัยรุ่นเช่นในกลีบสมอง [Barnea-Goraly et al., 2005] ในวันที่การศึกษาไม่ได้แสดงหลักฐานสำหรับวิถีการพัฒนาทางเพศ dimorphic ของ FA

อีกมาตรการ MRI ที่ใช้ในการพัฒนาคืออัตราส่วนถ่ายโอนไมอีลิน [MTR: Perrin et al., 2008, 2009] MTR ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโมเลกุลขนาดใหญ่ (เช่นเนื้อหา myelin) ของเนื้อเยื่อสสารขาว ซึ่งแตกต่างจาก FA มีหลักฐานสำหรับวิถีการพัฒนาทางเพศของ dimorphic ของ MTR มีการแสดงการลดลงของ MTR ตามอายุของวัยรุ่นในเพศชายเท่านั้น [Perrin et al., 2008, 2009] มีข้อเสนอแนะว่าการลดลงของ MTR นี้สะท้อนให้เห็นถึงความสามารถที่เพิ่มขึ้นของ axonal เนื่องจากความสามารถที่มากขึ้นของ Axon ที่น้อยลงจะทำให้พอดีกับหน่วยการถ่ายภาพปริมาณเดียวกันและจะทำให้ปริมาณไมอีลินลดลง , 2008] คำถามยังคงเกี่ยวกับการค้นพบที่น่าสนใจเหล่านี้โดยใช้ MTR: ตัวอย่างเช่นความแตกต่างทางเพศเหล่านี้เกิดขึ้นก่อนหน้านี้หรือเฉพาะช่วงวัยรุ่น

บทบาทของวัยแรกรุ่นในการพัฒนาเรื่องขาว

วิถีวิถีสสารสีขาวที่พัฒนาแตกต่างกันไปตามฟังก์ชั่นของมาตรการ pubertal การศึกษาหนึ่งรายงานความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเข้มข้นของ LH และความหนาแน่นของสารสีขาวที่อายุเก้าขวบ; ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้แตกต่างกันระหว่างเพศ [Peper et al., 2009a] อย่างไรก็ตามมันแสดงให้เห็นว่าในช่วงวัยรุ่นวิถีการพัฒนาของปริมาณสสารสีขาวเช่นเดียวกับ MTR แตกต่างกันระหว่างเพศ การศึกษาล่าสุดโดย Perrin และคณะ [2008, 2009] ได้ตรวจสอบว่าความแตกต่างนี้อาจเกิดจากฮอร์โมนวัยแรกรุ่นปลายน้ำจาก LH หรือไม่ Perrin และคณะ [2008] ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างระดับการแสดงออกของยีนที่เข้ารหัสตัวรับแอนโดรเจน (ฮอร์โมนเพศชาย) และการพัฒนาสสารขาวในเพศชาย ผลการศึกษาพบว่าความแปรปรวนในวิถีของการพัฒนาสสารสีขาวในเพศชายมีความสัมพันธ์กับระดับการแสดงออกของยีนโดยแท้จริงแล้วบ่งชี้ว่าผลของฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนอาจมีความสัมพันธ์ทางเพศสัมพันธ์ ในเพอร์รินและคณะ [2009] มีการนำเสนอหลักฐานสำหรับพฟิสซึ่มทางเพศในกลไกที่เพิ่มขึ้นวัยรุ่นในปริมาณสารสีขาว

โดยสรุปการศึกษาจำนวนหนึ่งได้แสดงหลักฐานว่าฮอร์โมนวัยแรกรุ่นและอวัยวะสืบพันธุ์มีอิทธิพลต่อการพัฒนาสมองโครงสร้าง จำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบกลไกที่มีความจำเพาะต่อภูมิภาคและพฟิสซึ่มทางเพศในความสัมพันธ์ระหว่างฮอร์โมนวัยแรกรุ่นและการพัฒนาสมอง ในที่สุดการศึกษาจนถึงขณะนี้ยังไม่ได้ตรวจสอบการมีปฏิสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างช่วงเวลาของเหตุการณ์ pubertal และการพัฒนาสมองโครงสร้าง นี่เป็นพื้นที่สำหรับการสอบสวนในอนาคต

บทบาทของคนโง่ในการพัฒนาเชิงประจักษ์

มีการศึกษาเชิงประจักษ์จำนวนน้อยที่มุ่งเน้นไปที่ผลของวัยแรกรุ่นต่อกระบวนการทางความรู้เฉพาะทาง การศึกษาที่เก่าแก่ที่สุดมุ่งเน้นไปที่การประมวลผลใบหน้า การศึกษาโดย Carey และคณะ [1980] แสดงให้เห็นว่าในขณะที่ประสิทธิภาพการทำงานในการจดจำใบหน้าดีขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงทศวรรษแรกของชีวิตนี้ตามมาด้วยการลดลงของประสิทธิภาพการทำงานที่อายุประมาณ 12 การลดลงนี้อาจเกิดจากวัยแรกรุ่นมากกว่าอายุต่อ se การศึกษาในภายหลังแสดงให้เห็นว่าเพศหญิงในช่วงวัยกลางคนมีอาการแย่ลงกว่าเมื่อก่อนหรือภายหลังเมื่อกลุ่มเหล่านี้เข้ากันได้กับอายุ ไม่นานมานี้มีการแสดงหลักฐานว่า "จุ่ม" ในการประมวลผลทางอารมณ์ใบหน้า [McGivern et al., 2002] ในการศึกษานี้ผู้เข้าร่วมที่เป็นเพศชายและเพศหญิงอายุระหว่าง 10-17 ปีได้ปฏิบัติงานแบบจับคู่กับกลุ่มตัวอย่างซึ่งใบหน้าที่แสดงการแสดงออกทางอารมณ์ถูกจับคู่กับคำทางอารมณ์ การเพิ่มขึ้นของเวลาตอบสนองประมาณ 10-20% ถูกแสดงเมื่ออายุใกล้เคียงกับวัยแรกรุ่น (อายุ 10-11 ปีในเพศหญิง, 11–12 ในเพศชาย), ซึ่งลดลงในช่วงวัยรุ่นถึงระดับสูงวัยตอนอายุ 16 - 17 อย่างไรก็ตามการศึกษานี้ไม่ได้ประเมินขั้นตอนวัยแรกรุ่น ผลลัพธ์เหล่านี้ควรได้รับการจำลองเช่นการวัดระดับฮอร์โมนที่แม่นยำกว่าวัยแรกรุ่นและใช้การประเมินตามระยะยาว การศึกษาเพิ่มเติมควรตรวจสอบด้วยว่าผลลัพธ์เหล่านี้เฉพาะกับการประมวลผลหน้าหรือไม่หรือเป็นผลทั่วไปของการพัฒนาความรู้ความเข้าใจของวัยรุ่นมากขึ้น

ผลของฮอร์โมนเพศต่อการทำงานของความรู้ความเข้าใจ

มีหลักฐานว่าฮอร์โมนสามารถมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมที่แตกต่างกันในช่วงวัยแรกรุ่นกว่าในวัยผู้ใหญ่ ตัวอย่างเช่นรูปแบบความท้าทายของสมาคมฮอร์โมนเพศชายรุกรานแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ระดับฮอร์โมนเพศชายเพิ่มขึ้นในช่วงวัยแรกรุ่นพฤติกรรมก้าวร้าวไม่แสดงความสัมพันธ์ง่ายๆกับฮอร์โมนเพศชายในช่วงวัยรุ่น [Archer, 2006] ค่อนข้างมีหลักฐานที่เกิดขึ้นใหม่จากการศึกษาทั้งของมนุษย์และไม่ใช่มนุษย์เจ้าคณะว่าฮอร์โมนเพศชายเพิ่มแรงจูงใจให้บรรลุสถานะที่สูงขึ้น แต่ผลกระทบที่เฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับพฤติกรรมจะขึ้นอยู่กับบริบททางสังคมและการพัฒนา มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะเน้นความซับซ้อนของปัญหาเหล่านี้ - นั่นคือเราอยู่ในจุดเริ่มต้นในการบูรณาการการวิจัยสัตว์ (ซึ่งการทดลองสามารถออกแบบเพื่ออธิบายผลของฮอร์โมนเฉพาะในระบบประสาทที่เฉพาะเจาะจง) และการศึกษาของมนุษย์ ปัญหาที่ซับซ้อนเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางปัญญาอารมณ์และแรงบันดาลใจที่เชื่อมโยงโดยตรงกับวัยแรกรุ่น [ดู Dahl และ Gunnar 2009สำหรับการอภิปรายเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบทางคลินิกและสาธารณสุข]

อย่างไรก็ตามมีบางพื้นที่ของการลู่ที่เกิดขึ้นจากการวิจัยในพื้นที่นี้ที่เน้นพื้นที่ที่มีแนวโน้มของความคืบหน้า ตัวอย่างเช่นมีหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าการเปลี่ยนแปลงของวัยรุ่นในการแสวงหาความรู้สึกอาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่เฉพาะเจาะจงบางรุ่นและอาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับการรับความเสี่ยงของวัยรุ่น การแสวงหาความรู้สึกเป็นหนึ่งในผู้มีส่วนร่วมในการพัฒนาพฤติกรรมเสี่ยงและมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในช่วงวัยรุ่นมากกว่าช่วงเวลาอื่น ๆ [เช่น Arnett และ Balle-Jensen 1993] แนวโน้มการแสวงหาความรู้สึกดูเหมือนจะเชื่อมโยงอย่างมากกับวัยแรกรุ่นมากกว่าอายุ [Spear, 2000] หนึ่งในการศึกษาแรกที่แสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงที่เฉพาะเจาะจงระหว่างการแสวงหาความรู้สึกและวัยรุ่นที่มุ่งเน้นไปที่วัยรุ่นในช่วงอายุแคบ ๆ ระหว่าง 11-14 ปี เด็กชายและเด็กหญิงที่พัฒนา pubertal ขั้นสูงมีเรตติ้งการแสวงหาความรู้สึกที่สูงขึ้นและการใช้ยามากขึ้น [Martin et al., 2002] อีกไม่นาน Steinberg และ Monahan [2007] ได้พบหลักฐานว่าการแยกความรู้สึก - การแสวงหาจากโครงสร้างที่กว้างขึ้นของความหุนหันพลันแล่น (ซึ่งบางครั้งการทดลองทำให้สับสนด้วยการแสวงหาความรู้สึก) แสดงให้เห็นถึงวิถีการพัฒนารูปตัวยูกลับหัวจุดในช่วงเวลาของวัยเจริญพันธุ์และมีนัยสำคัญเชื่อมโยงกับมาตรการของวัยแรกรุ่น ในเด็กผู้ชาย ดาห์ลและกันนาร์ [2009สำหรับการสนทนาต่อไป] ได้รายงานการเปลี่ยนแปลงทางอารมณ์ในวงกว้างที่เชื่อมโยงกับวัยแรกรุ่นเช่นอารมณ์ในการตอบสนองต่อสถานการณ์ทางสังคม

โดยสรุปการศึกษาเพียงไม่กี่อย่างที่ยังได้ตรวจสอบความเชื่อมโยงระหว่างวัยแรกรุ่นและการพัฒนาทางปัญญาและพื้นที่นี้จะเป็นจุดสนใจที่น่าสนใจสำหรับการวิจัยในอนาคต

บทบาทของคนโง่ในการพัฒนาสมองที่ได้รับการประเมินโดย fMRI

จำนวนน้อยมากของการศึกษา neuroimaging การทำงานที่ดำเนินการป่านนี้ได้รวมมาตรการของวัยแรกรุ่น อย่างไรก็ตามจำนวนของการศึกษา MRI (fMRI) สำหรับผู้ใหญ่และวัยรุ่นแสดงความแตกต่างทางเพศในกิจกรรมของระบบประสาทในช่วงของกระบวนทัศน์ทางความคิด (รีวิวฉบับเต็มของการค้นพบเหล่านี้มันเกินขอบเขตของบทความนี้) ความแตกต่างทางเพศบางอย่างอาจเกิดจากผลของฮอร์โมนเพศก่อนคลอดซึ่งเป็นผลมาจากวัยที่ไม่ขึ้นอยู่กับวัยของยีนที่เข้ารหัสในโครโมโซมเพศหรือผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเฉพาะเพศตลอดช่วงอายุ อย่างไรก็ตามผลกระทบเหล่านี้บางอย่างอาจเป็นของวัยแรกรุ่น ผลกระทบเหล่านี้อาจเป็นสื่อกลางโดยผลกระทบต่อการมีเพศสัมพันธ์กับระบบไหลเวียนโลหิตผ่านทางองค์กรหรือผลการเปิดใช้งานในการตอบสนองของระบบประสาทที่มีอิทธิพลต่อการประมวลผลความรู้ความเข้าใจหรือผ่านอิทธิพลทางอ้อมของการเปลี่ยน Pubertal จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่ออธิบายความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้เหล่านี้

มีการศึกษา fMRI หลายครั้งในประชากรที่มีการหยุดชะงักของต่อมไร้ท่อ แม้ว่าผลลัพธ์นั้นยากที่จะตีความโดยคำนึงถึงวัยแรกรุ่นและวัยรุ่น (ประชากรเหล่านี้มีความผิดปกติของฮอร์โมนก่อนที่จะเริ่มมีอาการวัยแรกรุ่น) พวกเขาให้หลักฐานที่มาบรรจบกันว่าปัจจัยหรือความสัมพันธ์ของวัยแรกรุ่นมีอิทธิพลต่อการทำงานของสมอง ตัวอย่างเช่นการศึกษา fMRI โดย Mueller และคณะ [2009] เปรียบเทียบการทำงานของสมองระหว่างการประมวลผลอารมณ์ใบหน้าระหว่างชายวัยรุ่นที่มีภาวะ hyperandrogenism ในครอบครัว (ทำให้เกิดฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนมากเกินไปตั้งแต่อายุยังน้อย) เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมกลุ่มที่มีฮอร์โมนเทสโทสเตอโรนสูงแสดงกิจกรรม hippocampal ที่เพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการกลัวรวมถึงการตอบสนองพฤติกรรมที่รวดเร็วขึ้นต่อใบหน้าที่แสดงการแสดงออกที่น่ากลัว ในการศึกษา fMRI โดย Ernst และคณะ [2007] วัยรุ่นชายเจ็ดคนและหญิงเจ็ดคนที่มีต่อมหมวกไตต่อมหมวกไต hyperplasia (ส่งผลให้ฮอร์โมนเพศชายส่วนเกิน ในมดลูก) ถูกนำมาเปรียบเทียบกับการควบคุมอายุและเพศที่จับคู่ในงานประมวลผลอารมณ์ใบหน้าที่คล้ายกัน ตรงกันข้ามกับการศึกษาของ Mueller และคณะไม่มีรายงานความแตกต่างของกลุ่มในฮิบโป อย่างไรก็ตามในกลุ่มคลินิคหญิงมีการเพิ่มกิจกรรมอะมิกดาล่าระหว่างความกลัวและความโกรธเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมหญิง กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของ amygdala ในกลุ่มคลินิกเพศหญิงมีลักษณะคล้ายกับในกลุ่มควบคุมชายซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของฮอร์โมนเทสโทสเตน

สรุป

วัยแรกรุ่นแสดงช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงที่ลึกซึ้งในแง่ของไดรฟ์อารมณ์แรงจูงใจจิตวิทยาและชีวิตทางสังคม หลักฐานเบื้องต้นจากการศึกษา MRI พัฒนาการชี้ให้เห็นว่าระยะวัยแรกรุ่นอาจมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสมองของวัยรุ่นซึ่งอาจมากกว่าอายุตามลำดับเหตุการณ์ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมและ neuroimaging ซึ่งใช้ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของวัยแรกรุ่นเพื่อแสดงให้เห็นว่าฮอร์โมนวัยแรกรุ่นมีอิทธิพลต่อการพัฒนาโครงสร้างและหน้าที่ของสมองอย่างไร เห็นได้ชัดว่ามีค่ามากในการบรรลุความเข้าใจที่ดีขึ้นของความสัมพันธ์ระหว่างสมองความรู้ความเข้าใจพฤติกรรมและวัยแรกรุ่น อย่างไรก็ตามเป้าหมายเหล่านี้จะต้องมีความก้าวหน้าทางแนวคิดและระเบียบวิธีที่มุ่งเน้นไปที่วิธีที่ดีที่สุดที่จะบูรณาการมาตรการ pubertal ที่แตกต่างกันในการศึกษาพัฒนาการของสมองวัยรุ่นและการพัฒนาพฤติกรรม

กิตติกรรมประกาศ

SJB เป็น Royal Research University Fellow SB ได้รับทุนจากโครงการปริญญาเอก Wellcome Trust 4 ปีด้านประสาทวิทยาศาสตร์ที่ UCL

ข้อมูลอ้างอิง

  • Archer J. Testosterone และความก้าวร้าวของมนุษย์: การประเมินสมมติฐานที่ท้าทาย Neurosci Biobehav รายได้ 2006;30: 319 345- [PubMed]
  • Arnett J, Balle-Jensen L. ฐานของพฤติกรรมเสี่ยง: วัยรุ่นเดนมาร์ก เด็ก Dev 1993;64: 1842 1855- [PubMed]
  • Barnea-Goraly N, Menon V, Eckert M, Tamm L, Bammer R, Karchemskiy A, Dant CC, Reiss AL การพัฒนาสสารสีขาวในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่น: การศึกษาการถ่ายภาพเทนเซอร์แบบแพร่ภาพตัดขวาง Cereb Cortex 2005;15: 1848 1854- [PubMed]
  • Benes FM, Turtle M, Khan Y, Farol P. Myelination ของเขตการถ่ายทอดสำคัญในรูปแบบ hippocampal เกิดขึ้นในสมองของมนุษย์ในช่วงวัยเด็กวัยรุ่นและวัยผู้ใหญ่ จิตเวช Arch Gen 1994;51: 477 484- [PubMed]
  • Blakemore SJ สมองสังคมในวัยรุ่น Neurosci ธรรมชาติ Rev 2008;9: 267 277- [PubMed]
  • Brooks-Gunn J, Warren MP, Rosso J, Gargiulo J. ความถูกต้องของมาตรการการรายงานตนเองเกี่ยวกับสถานะวัยแรกรุ่นของเด็กหญิง เด็ก Dev 1987;58: 829 841- [PubMed]
  • Cahill L. ทำไมเรื่องเซ็กส์ถึงระบบประสาท Nat Rev Neurosci 2006;7: 477 484- [PubMed]
  • Carey S, Diamond R, Woods B. การพัฒนาการจดจำใบหน้า - องค์ประกอบครบกำหนด Dev Psychol 1980;16: 257 269-
  • Choudhury S. การฝึกฝนสมองวัยรุ่น: ประสาทวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้อะไรได้บ้างจากมานุษยวิทยา Soc Cogn Affect Neurosci 2010 [Epub ก่อนพิมพ์]
  • Dahl RE, Gunnar MR การตอบสนองความเครียดที่เพิ่มมากขึ้นและปฏิกิริยาทางอารมณ์ในระหว่างการเจริญเติบโตของ pubertal: ผลกระทบต่อพยาธิวิทยา Dev Psychopathol 2009;21: 1 6- [PubMed]
  • Dorn LD การวัดวัยแรกรุ่น J Adolesc Health. 2006;39: 625 626- [PubMed]
  • Ernst M, Maheu FS, Schroth E, Hardin J, Golan LG, Cameron J, Allen R, Holzer S, Nelson E, Pine DS, Merke DP ฟังก์ชั่น Amygdala ในวัยรุ่นที่มีต่อมหมวกไต hyperplasia แต่กำเนิด: แบบจำลองสำหรับการศึกษาความผิดปกติของเตียรอยด์ในช่วงต้น Neuropsychologia 2007;45: 2104 2113- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL การพัฒนาสมองในวัยเด็กและวัยรุ่น: การศึกษา MRI ระยะยาว Nat Neurosci 1999;2: 861 863- [PubMed]
  • Grumbach MM, Styne DM วัยแรกรุ่น: Ontogeny, neuroendocrinology, สรีรวิทยาและความผิดปกติ ใน: Wilson JD, Foster DW, Kronenberg HM, Larsen PR, บรรณาธิการ ตำราของวิลเลียมส์ต่อมไร้ท่อ 9th Philadelphia, PA: WB Saunders; พ.ศ. 1998 หน้า 1509–1625
  • พีซี Hebbard, King RR, Malsbury CW, Harley CW สองผลกระทบขององค์กรของ pubertal testosterone ในหนูเพศผู้: หน่วยความจำทางสังคมชั่วคราวและเปลี่ยนจาก LTP ตามบาดทะยักในบาดทะยักใน hippocampal CA1 Exp Neurol 2003;182: 470 475- [PubMed]
  • Huttenlocher PR ความหนาแน่นของ Synaptic ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า - การเปลี่ยนแปลงและพัฒนาการของริ้วรอย สมอง Res 1979;163: 195 205- [PubMed]
  • Lenroot RK, Gogtay N, Greenstein DK, Wells EM, วอลเลซ GL, Clasen LS, Blumenthal JD, Lerch J, Zijdenbos AP, Evans AC, Thompson PM, Giedd JN พฟิสซึ่มทางเพศของวิถีการพัฒนาสมองในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่น NeuroImage 2007;36: 1065 1073- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Lerner RM, Steinberg L, บรรณาธิการ คู่มือจิตวิทยาวัยรุ่น. ฉบับที่ 2 RM Hoboken, NJ: ไวลีย์; 2004
  • Marshall WA, Tanner JM การเปลี่ยนแปลงในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลง pubertal ในเด็กผู้หญิง เด็ก Arch Dis 1969;44: 291 303- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Marshall WA, Tanner JM การเปลี่ยนแปลงในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลง pubertal ในเด็กผู้ชาย เด็ก Arch Dis 1970;45: 13 23- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Martin CA, Kelly TH, Rayens MK, Brogli BR, Brenzel A, Smith WJ, และคณะ การแสวงหาความรู้สึกวัยแรกรุ่นและนิโคตินแอลกอฮอล์และกัญชาใช้ในวัยรุ่น จิตแพทย์เด็ก J Am Acad Adoles 2002;41: 1495 1502-
  • McGivern RF, Andersen J, Byrd D, Mutter KL, Reilly J. ประสิทธิภาพความรู้ความเข้าใจในการจับคู่กับงานตัวอย่างลดลงเมื่อเริ่มมีอาการของเด็กวัยแรกรุ่น สมอง Cogn 2002;50: 73 89- [PubMed]
  • Mueller SC, Mandell D, Leschek EW, Pine DS, Merke DP, เอิร์นส์เอ็ม hyperandrogenism ในช่วงต้นมีผลต่อการพัฒนาของฟังก์ชัน hippocampal: หลักฐานเบื้องต้นจากการศึกษาการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้ของเด็กผู้ชาย J Child Adolesc Psychopharmacol. 2009;19: 41 50- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Neufang S, Specht K, Hausmann M, Güntürkün O, Herpertz-Dahlmann B, Fink GR, Konrad K. ความแตกต่างทางเพศและผลกระทบของฮอร์โมนสเตียรอยด์ต่อการพัฒนาสมองของมนุษย์ Cortex สมอง 2009;19: 464 473- [PubMed]
  • Nunez JL, Huppenbauer CB, McAbee MD, Jurasaka JM, DonCarlos LL การแสดงออกของตัวรับแอนโดรเจนในเยื่อหุ้มสมองหนูและภาพคอร์เทกซ์ prefrontal J Neurobiol 2003;56: 293 302- [PubMed]
  • Paus T, Keshavan M, Giedd JN. ทำไมความผิดปกติทางจิตเวชหลายอย่างเกิดขึ้นในช่วงวัยรุ่น? Nat Rev Neurosci 2008;9: 947 957- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Perrin JS, Leonard G, Perron M, Pike GB, Pitiot A, Richer L, Veillette S, Pausova Z, Paus T. การเจริญเติบโตของสารสีขาวในสมองวัยรุ่น: บทบาทของฮอร์โมนเพศชายและตัวรับแอนโดรเจน J Neurosci 2008;28: 9519 9524- [PubMed]
  • Peper JS, Brouwer RM, Schnack HG, van Baal GC, van Leeuwen M, van den Berg SM, Delemarre-Van de Waal HA, Boomsma DI, Kahn RS, Hulshoff Pol HE สเตียรอยด์เพศและโครงสร้างสมองในเด็กผู้ชายและเด็กผู้หญิง Psychoneuroendocrinology 2009a;34: 332 342- [PubMed]
  • Peper JS, Schnack HG, Brouwer RM, Van Baal GC, Pjetri E, Székely E, Van Leeuwen M, Van den Berg SM, Collins DL, Evans AC, Boomsma DI, Kahn RS, Hulshoff Pol HE การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครงสร้างสมองในระดับภูมิภาคและระดับโลกในช่วงวัยแรกรุ่น: การศึกษาการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กในคู่แฝดอายุ 9 ปี Hum Brain Mapp 2009b;30: 2184 2196- [PubMed]
  • Perrin JS, Leonard G, Perron M, Pike GB, Pitiot A, Richer L, Veillette S, Pausova Z, Paus T. ความแตกต่างระหว่างเพศในการเจริญเติบโตของสสารสีขาวในช่วงวัยรุ่น NeuroImage 2009;45: 1055 1066- [PubMed]
  • Petersen AC, Crockett L, Richards M, Boxer A. การวัดตนเองในสถานะ pubertal: ความน่าเชื่อถือความถูกต้องและบรรทัดฐานเริ่มต้น J Youth Adolesc. 1988;17: 117 133-
  • Romeo RD, Sisk CL หัวขโมยและพลาสติกปั้นตามฤดูกาลใน amygdala สมอง Res 2001;889: 71 77- [PubMed]
  • Sato SM, Schulz KM, Sisk CL, Wood RI วัยรุ่นและแอนโดรเจนผู้รับและรางวัล Horm Behav 2008;53: 647 658- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Schulz KM, Molenda-Figueira HA, Sisk CL กลับไปสู่อนาคต: สมมติฐานขององค์กรที่ปรับให้เข้ากับวัยแรกรุ่นและวัยรุ่น Horm Behav 2009;55: 597 604- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Shaw P, Kabani NJ, Lerch JP, Eckstrand K, Lenroot R, Gogtay N, Greenstein D, Clasen L, Evans A, Rapoport JL, Giedd JN, Wise SP วิถีการพัฒนาระบบประสาทของเปลือกสมองของมนุษย์ J Neurosci 2008;28: 3586 3594- [PubMed]
  • Shirtcliff EA, Dahl RE, Pollak SD Pubertal development: การติดต่อระหว่างการพัฒนาของฮอร์โมนและร่างกาย เด็ก Dev 2009;80: 327 337- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Sisk CL, Foster DL พื้นฐานทางประสาทของวัยแรกรุ่นและวัยรุ่น Nat Neurosci 2004;7: 1040 1047- [PubMed]
  • Sowell ER, Thompson PM, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW ในหลักฐานการวิฟสำหรับการเจริญเติบโตของสมองหลังวัยรุ่นในภูมิภาคหน้าผากและ striatal Nat Neurosci 1999;2: 859 861- [PubMed]
  • หอก LP สมองวัยรุ่นและอาการทางพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับอายุ Neurosci Biobehav รายได้ 2000;24: 417 463- [PubMed]
  • Steinberg L, Monahan K. ความแตกต่างของอายุในการต่อต้านอิทธิพลเพื่อน Dev Psychol 2007;43: 1531 1543- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • Susman EJ, Rogol A. วัยแรกรุ่นและการพัฒนาจิตใจ ใน: Lerner RM, Steinberg L, บรรณาธิการ คู่มือจิตวิทยาวัยรุ่น. ฉบับที่ 2 โฮโบเก้น, นิวเจอร์ซีย์: ไวลีย์; 2004. pp. 15–44
  • Tamnes CK, Ostby Y, Fjell AM, Westlye LT, Due-Tønnessen P, Walhovd KB การเจริญเติบโตของสมองในวัยรุ่นและวัยหนุ่มสาว: การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในภูมิภาคในความหนาของเยื่อหุ้มสมองและปริมาณสารสีขาวและโครงสร้างจุลภาค Cereb Cortex 2010;20: 534 548- [PubMed]
  • แทนเนอร์ JM ลำดับจังหวะและความผันแปรของแต่ละบุคคลในการเจริญเติบโตและพัฒนาการของเด็กชายและเด็กหญิงอายุสิบสองถึงสิบหก เดดาลัส 1971;100: 907 930-
  • แทนเนอร์ JM, ทำเนียบขาว RH. มาตรฐานทางคลินิกตามยาวสำหรับความสูง, น้ำหนัก, ความเร็วสูง, ความเร็วน้ำหนักและขั้นตอนของวัยแรกรุ่น โรค Arch ในวัยเด็ก 1976;51: 170 179- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  • CM เวิร์ ธ แมน, สตอลลิ่งเจเอฟ มาตรการของฮอร์โมนในตัวอย่างเลือดจุดลายนิ้วมือ: วิธีการใหม่สำหรับการต่อมไร้ท่อสืบพันธุ์ Am J Phys Anthropol 1997;104: 1 21- [PubMed]
  • Yakovlev PI, Lecours AR. วงจร myelogenetic ของการสุกของภูมิภาคของสมอง ใน: Minkowski A, editor การพัฒนาสมองส่วนภูมิภาคในวัยเด็ก. Oxford: Blackwell Scientific; 1967 ได้ pp 3-70