การศึกษาสมองเผยให้เห็นว่าวัยรุ่นเรียนรู้แตกต่างจากผู้ใหญ่อย่างไร (2016)

[ความคิดเห็น: วัยรุ่นจะแสดงการตอบสนองของรางวัลมากขึ้นในกรณีของรางวัลทางสังคมและทางเพศหรือไม่?]

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบคุณลักษณะเฉพาะของสมองของวัยรุ่นที่เสริมสร้างความสามารถของวัยรุ่นในการเรียนรู้และสร้างความทรงจำนั่นคือกิจกรรมที่ประสานกันของสมองสองส่วนที่แตกต่างกัน ข้อสังเกตนี้ซึ่งแตกต่างจากสมองของผู้ใหญ่อาจเกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ที่เย้ยหยันของวัยรุ่นสำหรับพฤติกรรมการแสวงหารางวัล การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าพฤติกรรมดังกล่าวไม่จำเป็นต้องเป็นอันตราย แต่อาจเป็นลักษณะสำคัญของวัยรุ่นและสมองที่กำลังเติบโต

ผลลัพธ์ของการวิจัยนี้เผยแพร่ในวันนี้ใน เซลล์ประสาท.

“ การศึกษาเกี่ยวกับสมองของวัยรุ่นมักมุ่งเน้นไปที่ผลเสียของ วัยรุ่น'พฤติกรรมแสวงหารางวัล อย่างไรก็ตามเราตั้งสมมติฐานว่าแนวโน้มนี้อาจเชื่อมโยงกับการเรียนรู้ที่ดีขึ้น” Daphna Shohamy, PhD, นักวิจัยหลักของ Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute แห่งโคลัมเบียและรองศาสตราจารย์ด้านจิตวิทยาแห่งโคลัมเบียกล่าว “ การใช้งานการเรียนรู้ร่วมกันและการถ่ายภาพสมองในวัยรุ่นและผู้ใหญ่ทำให้เราระบุรูปแบบของการทำงานของสมองในวัยรุ่นที่สนับสนุนการเรียนรู้ - ทำหน้าที่นำทางให้พวกเขาประสบความสำเร็จในวัยผู้ใหญ่”

สำหรับการศึกษาครั้งนี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับวัยรุ่น 41 และผู้ใหญ่ 31 ผู้เขียนเริ่มมุ่งเน้นไปที่พื้นที่สมองที่เรียกว่า striatum. การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า striatum ประสานงานหลาย ๆ ด้านของการทำงานของสมองที่สูงขึ้นตั้งแต่การวางแผนจนถึงการตัดสินใจ แต่มันเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับบทบาทในสิ่งที่เรียกว่า การเรียนรู้การเสริมแรง.

“ ในแง่ที่ง่ายที่สุดการเรียนรู้แบบเสริมกำลังคือการคาดเดาการบอกว่าคุณถูกหรือผิดและใช้ข้อมูลนั้นเพื่อคาดเดาได้ดีขึ้นในครั้งต่อไป” Juliet Davidow, PhD, ผู้เขียนบทความคนแรกของรายงานซึ่งทำวิจัยนี้ ในขณะที่เธอได้รับปริญญาเอกด้านจิตวิทยาที่โคลัมเบียและปัจจุบันเป็นเพื่อนร่วมปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณได้รับชุดไพ่ที่มีตัวเลขอยู่บนนั้นและถูกขอให้เดาหมายเลขถัดไปตามลำดับ

“ ถ้าคุณเดาถูก Striatum จะแสดงกิจกรรมที่สอดคล้องกับข้อเสนอแนะในเชิงบวกดังกล่าวจึงเป็นการตอกย้ำการเลือกของคุณ” ดร. “ โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นสัญญาณรางวัลที่ช่วยให้สมองเรียนรู้วิธีการเลือกตัวเลือกที่ประสบความสำเร็จซ้ำอีกครั้ง”

เนื่องจากความโน้มเอียงของวัยรุ่นต่อพฤติกรรมการแสวงหารางวัลนักวิจัยจึงเสนอว่ากลุ่มอายุนี้จะแซงหน้าผู้ใหญ่ในแง่ของการเรียนรู้แบบเสริมแรงด้วยการแสดงความสัมพันธ์ที่มากขึ้นเพื่อรับรางวัล สมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันหลังจากขอให้ทั้งสองกลุ่มทำงานการเรียนรู้หลายชุด

เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นในสมองดร. Shohamy ได้ร่วมมือกับ Adriana Galván, PhD ดร. กัลวานซึ่งเป็นรองศาสตราจารย์ด้านจิตวิทยาและอาจารย์ของสถาบันวิจัยสมองแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิสเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพสมองในวัยรุ่น พวกเขาร่วมกันสแกนสมองของผู้เข้าร่วมแต่ละคนด้วยการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กที่ใช้งานได้ (fMRI) ในขณะที่พวกเขากำลังปฏิบัติภารกิจการเรียนรู้ ผู้เขียนตั้งสมมติฐานว่าความสามารถที่เหนือกว่าของวัยรุ่นเกิดจากการมีภาวะกล้ามเนื้อกระตุกเกิน

“ แต่น่าแปลกที่เมื่อเราเปรียบเทียบสมองของวัยรุ่นกับของผู้ใหญ่เราพบว่าไม่มีความแตกต่างในกิจกรรมการแข่งขันที่เกี่ยวข้องกับการให้รางวัลระหว่างทั้งสองกลุ่ม” ดร. Davidow กล่าว “ เราค้นพบว่าความแตกต่างระหว่างผู้ใหญ่และวัยรุ่นไม่ได้อยู่ใน striatum แต่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงนั่นคือฮิปโปแคมปัส”

ฮิปโปแคมปัสเป็นหน่วยความจำของสมอง และในขณะที่มีความสำคัญในการจัดเก็บความทรงจำเกี่ยวกับเหตุการณ์สถานที่หรือบุคคลโดยทั่วไปแล้วจะไม่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้แบบเสริมแรง แต่ในการศึกษาครั้งนี้การวิเคราะห์ fMRI ของผู้เขียนพบว่ากิจกรรมของ hippocampal สำหรับวัยรุ่น แต่ไม่ใช่ผู้ใหญ่ในระหว่างการเรียนรู้แบบเสริมแรง ยิ่งไปกว่านั้นกิจกรรมนั้นดูเหมือนจะประสานกันอย่างแน่นหนากับกิจกรรมใน striatum

ในการตรวจสอบการเชื่อมต่อนี้นักวิจัยได้เลื่อนรูปภาพของวัตถุที่ไม่เกี่ยวข้องลงในการเรียนรู้เช่นลูกโลกหรือดินสอ ภาพที่ไม่แสดงว่าผู้เข้าร่วมเดาถูกหรือผิด - ทำหน้าที่เป็นเสียงรบกวนพื้นหลังในระหว่างงาน เมื่อถูกถามในภายหลังทั้งผู้ใหญ่และวัยรุ่นจำได้ว่าเห็นสิ่งของบางอย่าง แต่ไม่ใช่ของอื่น อย่างไรก็ตามเฉพาะในวัยรุ่นเท่านั้นที่เป็นความทรงจำของวัตถุที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้การเสริมแรงการสังเกตที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อระหว่างฮิบโปแคมปัสและ striatum ในสมองของวัยรุ่น

“ สิ่งที่เราได้จากผลลัพธ์เหล่านี้ไม่ใช่ว่าวัยรุ่นจำเป็นต้องมีความจำที่ดีขึ้นโดยทั่วไป แต่วิธีที่พวกเขาจำได้นั้นแตกต่างกัน” ดร. Shohamy ซึ่งเป็นสมาชิกของ Kavli Institute for Brain Science ของโคลัมเบียกล่าว . “ ด้วยการเชื่อมต่อสองสิ่งที่ไม่ได้เชื่อมต่อภายในเข้าด้วยกัน สมองวัยรุ่น อาจพยายามสร้างความเข้าใจที่ดียิ่งขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมในช่วงที่สำคัญในชีวิต”

อันที่จริงการศึกษาแสดงให้เห็นว่าวัยรุ่นเป็นช่วงเวลาที่สำคัญเมื่อมีการสร้างความทรงจำที่ทรงพลังซึ่งผู้เขียนโต้แย้งอาจเป็นเพราะการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้นระหว่างฮิบโปแคมปัสและ striatum

“ โดยทั่วไปแล้ววัยรุ่นเป็นช่วงเวลาที่วัยรุ่นเริ่มพัฒนาความเป็นอิสระ” ดร. โชฮามีกล่าว “ สมองต้องทำอะไรในช่วงเวลานี้มากกว่าที่จะกระโดดเข้าสู่การเรียนรู้แบบโอเวอร์ไดรฟ์? อาจเป็นได้ว่าเป็นเอกลักษณ์ของวัยรุ่น สมอง อาจไม่เพียง แต่ขับเคลื่อนว่าพวกเขาเรียนรู้อย่างไร แต่พวกเขาใช้ข้อมูลอย่างไรเพื่อให้ตัวเองเป็นผู้ใหญ่ด้วย”

ข้อมูลเพิ่มเติม: บทความนี้มีชื่อว่า“ ข้อดีของการตอบสนองความอ่อนไหว: ฮิปโปแคมปัสสนับสนุนการเรียนรู้แบบเสริมแรงที่เพิ่มขึ้นในวัยรุ่น” DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.08.031,