By Карл Шерман
Енн Вітман
(212) 223-4040
[захищено електронною поштою]
Серед підлітків головною причиною смерті є ненавмисні травми (в першу чергу ДТП), наступне вбивство1, а надмірне пияцтво, незахищений секс та різні нещасні випадки залишають слід безладу. Чому в іншому випадку розумні, кмітливі молоді сумно схильні до нерозумних дій, що ставлять під загрозу своє та чуже здоров'я та безпеку? Питання займає широкий спектр досліджень, з яких починає формуватися все більш складна нюансована картина.
Окрім розуміння біологічних та екологічних взаємодій, що характеризують розвиток мозку підлітків загалом, дослідники розбирають деталі, що лежать в основі індивідуальних відмінностей: чому лише деякі підлітки приймають ризики, лише інколи. Їхні відповіді можуть призвести до стратегій, які захищають цей життєво важливий і вразливий етап розвитку від серйозної шкоди.
Питання про зв'язок
"Десятиліття тому ви читали статті, які передбачають, що підлітки займаються поведінкою з високим рівнем ризику, оскільки префронтальна кора (ключова область мозку для судження та самоконтролю) не була повністю розроблена,- каже Б. Дж. Кейсі, кандидат фізико-математичних наук, директор Інституту психології біологічних наук Саклера в медичному коледжі Вейлла Університету Корнелла, і член Альянсу Дани для мозкових ініціатив. "Але [ця область] ще менш розвинена у дітей, які не займаються такою поведінкою. Зараз ми більше думаємо з точки зору нейронної схеми; як області мозку розмовляють між собою.
Недавні дослідження в лабораторії Кейсі та інших місцях почали розповідати історію, в якій еволюція фізичних та функціональних зв'язків у мозку може допомогти нам зрозуміти небезпеку на шляху від підліткового віку до дорослого віку.
"Ми придумали модель дисбалансу в рамках широкого кола: активізуються різні регіони, і перемагає той, хто кричить найгучніше,- каже Кейсі. На її думку, важливі місця в цьому плані прийняття рішень - емоційно реагуючі вентральні смуги / ядра, що реагують на винагороду та очікування нагороди, та коркові ділянки, які гальмують імпульси та регулюють поведінку.
Система винагород, як показали Кейсі та інші, досягає зрілості в підлітковому віці і насправді в цей період виявляється сильно реактивною. "Це справді удари, поки передня кора не повністю розвинена", - каже вона. Проблеми виникають насамперед у емоційно заряджених ситуаціях. "Підлітки цілком здатні приймати раціональні рішення ... у них просто виникають більші труднощі в розпал моменту". Помірна оцінка важких довгострокових наслідків не відповідає негайному задоволенню, обіцяному швидким керуванням автомобілем, алкоголізмом або незахищеним сексом, коли мозок знаходиться в такому режимі, вважає вона.2
Беатрис Луна, доктор філософії, професор психіатрії та директор Лабораторії нейрокогнітивного розвитку в Університеті Піттсбурга, погоджується з тим, що кортикальний апарат головного мозку, необхідний для регулювання поведінки на рівні дорослого, набуває більшої чи меншої кількості в підлітковому віці. , але "це трохи крихко і неперевірено, і його можна оподатковувати іншими вимогами".
Її дослідження говорять про те, що те, що відділяє підлітків від дорослих, - це міцність зв’язків, структурних та функціональних, між частинами мозку, які роблять інтегровану діяльність ефективною та надійною. "Це здатність префронтальної кори вступати в мережі з регіонами мозку, що дозволяє підтримувати складні процеси, необхідні для гальмування та емоційно-соціальної обробки ". Луна каже.
Вона та її колеги проаналізували дані ФМР, щоб визначити ефективну зв’язок - ступінь, в якому ділянки мозку стріляють разом під час виконання завдання, та напрямок контролю: який регіон регулює інший. Значна частина їх досліджень використовувала елегантно простий тест на здатність гальмувати реакцію. Коли на екрані з’явився спалах світла, учасникам було доручено дивитись у зворотному напрямку, а не слідувати рефлексивній тенденції дивитися на нього.
Діти працювали набагато гірше, ніж дорослі, підлітки між ними. Дані fMRI показали відповідне збільшення з віком ступеня, в якій лобні області та нижчі сенсомоторні області мозку працювали синхронно для виконання завдання. Більше того, розмова між регіонами мозку була, очевидно, «зверху вниз» - вдосконалена здатність гальмувати відповідь відображала більшу силу сигналів, які дозволяли вищому мозку направляти поведінку.3
"Дивитись на світло - це не те саме, що ризикувати в реальному світі", - говорить Луна. "Але якщо ця проста система не на місці - контроль зверху вниз, що дозволяє сказати:" Я хочу це зробити, але я цього не робитиму "- ви можете уявити, наскільки складнішими є поведінка. "
Принаймні частина пояснення менш ефективного контролю зверху вниз у підлітків, ніж у дорослих, є анатомічним. Оскільки нейрони розвивають ізолюючу оболонку мієлінізації (відображається відносним збільшенням білої речовини), вони передають повідомлення швидше та ефективніше, і добре встановлено, що об'єм білої речовини в мозку збільшується з підліткового та дорослого віку.4 Дослідники з лабораторії Луни показали, що значна частина цього розвитку відбувається в трактах, що з'єднують лобову та підкіркову ділянки мозку - ті ж схеми, що беруть участь в інгібіторному контролі.5
Хто ризикує, коли
"Багато ризику виникає в підлітковому віці, але не всі підлітки ризикують", - зауважує Адріана Галван, доктор філософії, директор GalvanLab з розвитку нейрології в UCLA. "Важливо не збивати всіх підлітків разом".
Будучи кандидатом доктора в лабораторії Б. Дж. Кейсі, Галван був частиною команди, яка аналізувала мозкову активність дітей, підлітків та дорослих та схильність до ризику. "Але коли ми подивилися на дані, було багато змін у групах. Люди, які повідомили про більш ризиковану поведінку - у будь-якому віці -виявив нейробіологічний корелятор у відповіді на винагороду. "Зокрема, активність ядер-лобної кори в цілому зросла під час гри, яка вигравала гроші, у підлітків, які сказали, що вони частіше займаються ризикованим сексом, пияцтвом, сильним спортом тощо.
Гальван зараз досліджує, як окремі відмінності можуть зігратись у реальному світі. Існує безліч доказів того, що стрес може порушити прийняття рішень взагалі і, зокрема, для підлітків, посилити тенденцію до прийняття ризику. "Але є великі індивідуальні відмінності у реакції на стрес та сприйнятті", - каже вона.
Поточне дослідження, яке відстежує щоденний рівень стресу, каже Галван, підтверджує, що підлітковий бал у фізичних вправах збільшується в дні високого стресу.7 Але попередні дані ФМР говорять про те, що і тут не всі підлітки рівні: ризик збільшується лише у тих, хто проявляє найбільшу активізацію лімбічної системи, що регулює емоції, у такі дні.
Розбираючи складності ризикованості, доктор філософії Лоренс Штейнберг, видатний професор психології університету Темпл, вивчає ще один фактор загальновизнаного значення в житті підлітків: вплив однолітків.
В одній серії експериментів підлітки та дорослі виконували аналогічно в симуляції водіння. Коли підлітки взяли тест в присутності двох друзів, однак ризикованість та його наслідки - вони пробігли більше вогнів і більше аварій - різко зросли, а на продуктивність дорослих це не вплинуло.
Різниця, згідно з даними fMRI, зібраними під час водіння за кермом, wяк і колись у ділянках мозку, пов’язаних із винагородою - у підлітків, але не у дорослих, ланцюг ядерних прикріплень - префронтальна кора значно активізувався у присутності однолітків.8
"Ми сподіваємось, що батьки та підлітки самі визнають із цієї роботи, що їм потрібно враховувати той факт, що судження підлітків не є тим самим, коли вони зі своїми друзями, що вони роблять більш ризиковані справи", - говорить Штайнберг.
Якщо присутність однолітків збільшує ризик підлітків за рахунок посилення відповіді на винагороду, до цього ж ланцюга може бути зараховано приборкання ризиковані тенденції. Дослідження в лабораторії Беатріс Луна виявило, що грошові стимули підвищують ефективність виконання вимогливих завдань щодо гальмування руху очей для підлітків (але не для дорослих). Зростала не тільки активність в ланцюзі нагород, але і в областях мозку, що регулювали сам рух очей.9
"Це було так, ніби мозок підлітка говорив: «оскільки є нагорода, давайте підемо повним дроселем», - говорить Луна. "Це стимул - це підвищити здатність мозку робити все, що потрібно зробити, щоб отримати нагороду ... тут це означає підкачування гальмівного контролю."
Питання досвіду
Загалом, адаптованість є новою темою у дослідженні ризику підлітків. "Неправильно, якщо історію розповідають так, ніби це якийсь біологічно обумовлений зрілий процес, на який не впливає контекст і середовище", - говорить Штейнберг. "Ми знаємо, що досвід має значення. Те, що ми тільки починаємо вивчати як поле, - це те, як воно відтворюється в мозку".
Він досліджує, чи можна зменшити небезпеку впливу однолітків, навчаючи людей способами поліпшення когнітивного контролю. "Ми розглянемо схеми мозкової діяльності в присутності однолітків серед тих, хто навчався і не пройшов навчання", - говорить він.
Для члена Альянсу Дани Абігейл Бейрд, доктора наук, професора психології з коледжу Васар, роль досвіду в дуже широкому сенсі - культурі - в поведінці підлітків не слід недооцінювати. Вона описала підлітковий вік як "соціальне та емоційне вираження біологічної події, відомої як статеве дозрівання".10
"У поведінці людини немає нічого, що є просто біологічним чи екологічним", - говорить Бейрд. Щоб зрозуміти ризик підлітків, вона пропонує, щоб вони оцінили те й інше.
В одному експерименті вона порівняла мозкову активність у дорослих і підлітків, коли її попросили оцінити, чи є різні сценарії хорошою чи поганою ідеєю. Обидві групи мудро відкидали такі поняття, як "плавання акулами", "кусання лампочки" або "стрибок з даху" - хоча дорослі зробили це значно швидше. Різниця полягала в психічних процесах, очевидно, пов'язаних: дорослі виявляли більшу активацію зорової кори та інсули (області мозку, яка переводить думки у вісцеральні відчуття), тоді як префронтальна кора працювала сильніше у підлітків. Простіше кажучи, дорослі могли візуалізувати перспективу та негайно реагувати, тоді як підлітки повинні були придумати її, вважає Бейрд.11
"Я думаю, що трапляється, що підлітки просто не мали достатнього досвіду, щоб розвинути цю систему кишок, ті фізичні почуття правильності та неправильності, які дорослі можуть використовувати для прийняття рішень, про які їм не треба думати". пізнання, додає вона, приходить здатність узагальнювати з власного досвіду та досвіду інших. Доросла людина, яка порізала руку на склі, цілком могла б уявити і фізично реагувати на ідею "кусати лампочку" таким чином, що підліток не може.
Її висновки не суперечать дослідженню, яке підкреслює роль потужних стимулів до винагороди у прийнятті ризику, каже вона. Повільний темп мислення, проти негайної реакції кишечника, може ще більше погіршити когнітивний контроль у змаганні з емоційним задоволенням.
Також її висновки не означають, що у мозку підлітка не вистачає. Основним завданням цього етапу розвитку є вивчення правил життя дорослої людини в межах певної культури, а «недосвідчений підліток - здоровий підліток». Бейрд каже. Деякі ризики пов'язані з територією підлітка. «Хитрість полягає в тому, щоб допомогти їм навчити свою систему інформативним, а не смертельним досвідом ... Одна з моїх найбільших проблем полягає в тому, що багато підлітків не отримують цього досвіду - що люди намагаються занадто сильно їх захистити. Я набагато краще, щоб дитина впала з велосипеда, ніж розбила машину. "
Підліткове життя із супутніми підводними камінням, зазначає вона, триває набагато довше в США, ніж деінде; Є деякі культури, де діти беруть на себе обов'язки дорослих до того часу, коли вони 14 або 15. Чи виглядають їхні мізки і діють більш «дорослі», ніж американці того ж віку, особливо у ризикованих ситуаціях? "Я би віддав ліву руку за ці дані", - каже Бейрд.
Опубліковано в жовтні 2012
1 Міністерство охорони здоров’я та соціальних служб США, управління охорони здоров’я та ресурсів, Бюро охорони здоров'я матері та дитини. Здоров'я дитини США 2011. Роквілл, штат Меріленд: Міністерство охорони здоров'я та соціальних служб США, 2011: http://mchb.hrsa.gov/chusa11/hstat/hsa/pages/229am.html
2Кейсі, BJ та ін. Гальмування та прискорення роботи мозку підлітка. J Res Adolesc. 2011 березня 1; 21 (1): 21 – 33.
3Hwang K, Velanova K, & Luna, B. Посилення фронтальних когнітивних контрольних мереж, що лежать в основі розвитку інгібуючого контролю: функціональне дослідження магнітно-резонансної томографії, ефективне підключення. J. Нейрознавство. 17 листопад, 2010; 30 (46): 15535-15545.
4 Гедд, ЮН. Мозок підлітка: грунтовний, щоб навчатись, готовий ризикувати. головний мозок 26 лютого 2009: http://www.dana.org/news/cerebrum/detail.aspx?id=19620
5 Asato MR et al. Розвиток білої матерії в підлітковому віці: дослідження DTI. Кора головного мозку Вересень 2010 р .; 20: 2122–2131
6 Гальван, А та ін. Ризик та мозок підлітка: хто ризикує? Наука про розвиток 10: 2 (2007), pp F8 – F14
7Гальван А & Макгленнен КМ. Щоденний стрес збільшує прийняття ризикованих рішень у підлітків: попереднє дослідження. Dev Psychobiol. 2012 травень; 54 (4): 433-40.
8Chein, J. et al. Ровесники збільшують ризик для підлітків, посилюючи активність у схемі нагородження мозку. Наука про розвиток 14 (2011): F1 – F10.
9Geier CF. та ін. Незрозумілість переробки винагороди та її вплив на гальмівний контроль у підлітковому віці. Cereb Cortex. 2010 лип. 20 (7): 1613-29.
10Бейрд, А.А., срібло, SH (2011) Види підлітків: Чому гендер має значення. (у пресі) Видання про основні статті з рецензування законів Mercer, 62 (3): http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0CDgQFjAE&url=http%3A%2F%2Ffaculty.vassar.edu%2Fabbaird%2Fabout%2Fpublications%2Fpdfs%2FBaird_Mercer_easyread.doc&ei=tF9PUKCRK-P00gG644C4Cg&usg=AFQjCNGQQ0iZwmioUfI3C6tC-TovQvGAhQ
11Бейрд А. А. та ін., "Що ти думав?" Нейронний підпис, пов'язаний з міркуванням у підлітковому віці. Презентація плакатів: 12-та щорічна зустріч Товариства когнітивної нейронауки 2005: http://faculty.vassar.edu/abbaird//research/presentations/pdfs/CNS_05_ab.pdf
;