Чутливість дофамінергічної винагороди може сприяти здоров’ю підлітків: новий погляд на механізм активації вентрального стриатуму (2016)

Єва Х. Тельцер ^a^,^b^,^c^,,

Розвиваюча когнітивна неврологія

Обсяг 17, Лютий 2016, сторінки 57 – 67

абстрактний

Переважаюча точка зору в галузі розвитку мозку підлітків полягає в тому, що посилена активність в системі мезолімбічної дофамінергічної винагороди виступає як відповідальність, орієнтуючи підлітків на ризиковану поведінку, підвищуючи їх чутливість до соціальної оцінки та втрати, і призводить до погіршення самопочуття. Кілька висновків, невідповідних цьому погляду на дефіцит, ставлять під сумнів перспективу, що чутливість до нагородження підлітків значною мірою служить відповідальністю та підкреслює потенційну адаптаційну функцію, яку може виконувати підвищена смугаста реактивність. Мета цього огляду - вдосконалити наше розуміння чутливості дофамінергічної винагороди у підлітковому віці. Я переглядаю декілька досліджень, що показують, що активація вентрального стриатуму служить адаптаційною функцією для здоров’я підлітків і стосується зменшення як ризику, так і депресії та збільшення когнітивної стійкості та досягнень.

Ключові слова

Підлітковий вік;
Нагороди;
Прийняття ризику;
Здоров'я;
Розвиток мозку

Підлітковий вік - це чутливий і вразливий період розвитку, який відзначається різким зростанням поведінки, що приймає ризик, емоційною лабільністю і поганою регуляцією поведінки (Steinberg, 2005). Такі зміни стосуються підвищення частоти депресії та тривоги (тобто інтерналізації проблем) та поведінки розладів та порушень правил поведінки (тобто, зовнішніх проблем), які викликають значну стурбованість у сфері охорони здоров'я, обумовлену високою поширеністю, хронічністю та несприятливими наслідками для функціонування. Наприклад, початок багатьох психіатричних розладів виникає в підлітковому віці, депресія зростає на 500% з дитинства до підліткового віку та додаткові 400% в молодому дорослому віці (див. Thapar та ін., 2012). Рівень захворюваності та смертності збільшується на 300% з дитинства до підліткового віку (CDC, 2014) з понад 70% смертей підлітків щороку через запобіжні причини, включаючи аварії автомобільних транспортних засобів, ненавмисні травми, вбивства та самогубства (CDC, 2013). Останні докази моделей на тваринах та дослідження нейронауки розвитку в людській молоді показали, що порушення переробки винагороди можуть лежати в основі посилення інтерналізації та екстерналізації симптомів у підлітковому віці (Спис, 2011).

1. Підліткові вершини нагороди чутливості

У багатьох видів, включаючи гризунів, приматів нелюдських та людей, підлітки демонструють піки поведінки, пов’язаної із винагородою, забезпечуючи вагомі докази збереження переробки винагороди протягом еволюції (Спис, 2011). Пацюки-підлітки чутливіші, ніж їхні дорослі колеги, до корисних властивостей різних позитивно корисних стимулів, у тому числі шукаючих новинок (Douglas et al., 2003), корисні ефекти соціальних взаємодій (Douglas et al., 2004), споживачу поведінки (Friemel et al., 2010 та Спис, 2011) та прихильні заповідачі (Vaidya et al., 2004, Wilmouth і Spear, 2009 та Friemel et al., 2010). У приматів людини спостерігаються перевернуті U-образні моделі розвитку в нагоді, що шукає винагороди. Наприклад, людські підлітки демонструють найвищі показники у пошуку самооцінки, яка шукає винагороди та сенсації (Steinberg et al., 2009 та Romer et al., 2010), більша чутливість до позитивних відгуків під час поведінкових азартних ігор (Cauffman et al., 2010) та підвищені переваги та реакційну здатність до солодких речовин (Гальван і МакГленнен, 2013 та Пошта та Кемпер, 1993). Ці поведінкові зрушення у винагороді, що шукають поведінку та уподобання, частково обумовлені основними нейронними змінами в передньотристріальній схемі.

2. Дофамінергічні зміни в мозку підлітка

Фронтостріальні ланцюги, що підтримують процеси винагороди, модулюються нейромедіатором дофаміну (DA). Первинний контур нагород включає дофамінергічні проекції від вентральної тегментарної області (VTA) до ядерних ядер, які вивільняють дофамін у відповідь на стимули, пов'язані з нагородою (Руссо і Нестлер, 2013). Вентральний стриатум і, зокрема, ядро, визнано основним вузлом для стимулювальної поведінки та поведінки (див. Див. Padmanabhan і Luna, 2014 та Гальван, 2014). Сигналізація DA підтримує навчання підкріплення, а DA модуляція стритальної та префронтальної функції впливає на афективну та мотивовану поведінку, що змінюється в підлітковому віці (Padmanabhan і Luna, 2014). Основні компоненти системи винагород, які зазнають особливо кардинальних змін у підлітковому віці, включають прогнози нейронів DA в глибині основи мозку (наприклад, VTA; substantia nigra) до підкіркових областей, включаючи стриатум, а також префронтальну кору (PFC) та інші коркові ділянки, включаючи мигдалину та гіпокамп. Існують також GABAergic проекції від ядра, що приєднується до VTA. До них відносяться проекції через прямий шлях, який опосередковується середніми колючими нейронами типу D1, які безпосередньо іннервують VTA, та проекції через непрямий шлях, який опосередковується середніми колючими нейронами типу D2, які іннервують VTA через нейрони GABAergic у вентральному палідію (Руссо і Нестлер, 2013). Усі ці регіони нагород взаємопов'язані між собою (див. Див Рис. 1).

Рис. 1. Дофамінергічні шляхи в мозку.

Система ДА зазнає значної перебудови в підлітковому віці, що пов'язане з патофізіологією різних розладів, що з’являються в підлітковому періодіе (див. див Nelson et al., 2005, Спис, 2000 та Wahlstrom et al., 2010a). У гризунів, приматів, а також у людини, у підлітковому віці збільшується пік сигналу дофаміну (побачити Wahlstrom et al., 2010b). Спостереження за підлітковими піками спостерігали у щільності дофамінових рецепторів D1 та D2 у вентральній смузі у гризунів (Andersen et al., 1997, Tarazi et al., 1999, Teicher et al., 1995, Badanich et al., 2006 та Philpot et al., 2009), хоча декілька досліджень не виявили функціональних відмінностей у ядрах підлітків гризунів порівняно з дорослими (Matthews et al., 2013 та Штурман і Могаддам, 2012). Більше того, концентрація DA та щільність волокон DA, що виступають на PFC, зростають у підлітковому віці (Benes et al., 2000), а також кількість проекцій ПФК до ядра (Brenhouse et al., 2008). У приматів, які не перебувають у людини, загальнорегіональний рівень іннервації DA припадає на підлітковий вік (Див. Wahlstrom et al., 2010b).

Дослідження на людях повідомили про подібні піки експресії DA в підлітковому віці. Наприклад, in людських посмертних зразків, рівні DA у стриатумі збільшуються до підліткового віку, а потім знижуються або залишаються стабільними (Haycock та ін., 2003), як по довжині аксонів, так і по загальній кількості виступаючих аксонів (Lambe та ін., 2000 та Розенберг і Льюїс, 1994). Tтут також є пік глутаматергічної зв'язку від PFC до нуклеусових нуклеусів, зокрема в нейронах, що експресують D1 (Brenhouse et al., 2008). Нарешті, дослідження fMRI, які дозволяють оцінити зміни в нервовій системі, іннервіровані DA, показали, що вентральний стриатум значно активніший серед підлітків, ніж діти чи дорослі при отриманні вторинних нагород (наприклад, гроші; Ernst et al., 2005, Galván та ін., 2006 та Van Leijenhorst et al., 2010), первинні винагороди (наприклад, солодка рідина; Гальван і МакГленнен, 2013) або соціальні винагороди (Chein et al., 2010 та Guyer et al., 2009) а також за наявності апетитних соціальних сигналів (Somerville et al., 2011). Такі піки активації вентральної смуги пов'язані з компрометованим когнітивним контролем (Somerville et al., 2011) та збільшення ризику самостійного звітування (Galván та ін., 2007). Деякі дослідження також виявили, що підлітки виявляють притуплену активацію вентрального стриатуму щодо дітей або дорослих, коли очікують нагороди (Bjork et al., 2004 та Bjork et al., 2010), і така притуплена смугаста активація пов'язана з більшою поведінкою ризику (Schneider et al., 2012). Гіпоактивація вентрального стриатуму стверджує, що підлітки можуть отримувати менше позитивних відчуттів від нагородження подразниками, що змушує їх шукати більшого досвіду, що викликає винагороду, що збільшує активність у схемі, пов'язаній з дофаміном (Спис, 2000).

Існує гіпотеза, що система DA в функціональному плані підліткового віку (Chambers et al., 2014), про що свідчать піки випалу клітин DA, загальний вищий рівень тонічного DA, більша іннервація DA та підвищена щільність рецепторів DA (Див. Padmanabhan і Luna, 2014). Тому, вважається, що мезолімбічна система ДА знаходиться в стані перенапруження в підлітковому віці, що має важливе функціональне значення для результатів поведінки. Також було запропоновано, щоб рівень тонічного DA в ПФК перевищував оптимальні рівні в підлітковому віці, в результаті чого передозування DA, яке потім зміщує вхід з лімбічних областей, таких як ядро (наприклад, Wahlstrom et al., 2010a). Tйого зміна функціонального балансу DA може мати помітні наслідки для конкуренції між PFC та лімбічними областями за контроль інформації, таким чином, що більш високі функціональні рівні активності DA в ядрах ярусів зміщують інформаційний потік у бік більшого лімбічного та меншого впливу ПФК на ядро ядер (Спис, 2011).

3. Дефіцит перспективи дофамінергічної реактивності в підлітковому віці

Вважається, що підліткові піки в діяльності ДА широко враховують посилення орієнтації на винагороду в навколишньому середовищі, включаючи перевагу новинок, підвищений інтерес до ризикованих ситуацій та виникнення багатьох психіатричних розладів (Wahlstrom et al., 2010b). Переважаюча точка зору в галузі розвитку мозку підлітків полягає в тому, що посилена активність в системі мезолімбічного ДА служить відповідальністю, орієнтуючи підлітків на ризиковану поведінку, підвищуючи їх чутливість до соціальної оцінки та втрати, і призводить до погіршення добробуту (наприклад, Casey et al., 2008 та Chambers et al., 2014). Tтому, хоча підліткові вершини стритальної реактивності можуть розвиватися для адаптивних цілей (наприклад, сприяння репродуктивному успіху, еміграції та зменшенню інбридингу), стриатальна реактивність у сучасних суспільствах може бути більше тягарем і навіть небезпекою для життя (Спис, 2008). Дійсно, в десятках досліджень з нейровізуалізації людських підлітків, зміни активації вентрального стриатуму були пов'язані з негативними наслідками, включаючи вживання наркотиків та алкоголю (Jager та ін., 2013), депресія (Telzer et al., 2014 та Silk et al., 2013), неспокій (Bar-Haim та ін., 2009 та Guyer et al., 2006), ссприйнятливість до впливу однолітків (Chein et al., 2010), поведінку та порушення правил поведінки (Galván та ін., 2007 та Qu et al., 2015). TТак, винагорода може глибоко вплинути на важливі форми поведінки, що становлять зміни факторів ризику хронічного захворювання та смертності.

4. Потенційна адаптивна роль дофамінергічної реактивності в підлітковому віці

Думка, що піки активності ДА в підлітковому віці лежать в основі збільшення ризику та підліткової психопатології свідчить про те, що підлітки схильні до проблем психічного здоров’я через жорстке обмеження розвитку через змінену нервову обробку. Така перспектива дефіциту, зумовлена біологічно обумовленими порушеннями мозку, передбачає всюдисущу неминучість для підліткового ризику та психопатології, що обмежує нашу здатність втручатися. Більше того, ця точка зору наголошує на проблемній поведінці підлітків над більш позитивними подіями та поведінкою. Хоча ця думка не є помилковою (тобто посилена активація смуги робить стосуються негативних результатів), ця перспектива надто спрощена ( Пфайфер і Аллен, 2012) і не враховує, наскільки підвищена дофамінергічна реактивність може бути адаптивною протягом цього періоду розвитку. Кілька висновків, невідповідних цьому погляду на дефіцит, ставлять під сумнів перспективу, що чутливість до нагородження підлітків значною мірою служить відповідальністю та підкреслює потенційну адаптаційну функцію, яку може виконувати підвищена смугаста реактивність.

Одне з поглядів, яке було запропоновано, полягає в тому, що підвищена чутливість до допамінергічного ризику збільшує поведінку, яка сприймає ризик, що може бути адаптивним для сприяння виживанню та здобуттю навичок (Спис, 2000). Тенденція підходити, досліджувати та ризикувати в підлітковому віці може слугувати адаптивним цілям, що надає унікальній можливості підліткам здобути новий досвід у той час, коли молодь готується вчитися із свого середовища та залишати безпеку своїх вихователів. (Спис, 2000). Таким чином, відповіді на вентральну смугу можуть сприяти досягненню мети та довготривалого виживання, дозволяючи підліткові рухатися до відносної самостійності (Wahlstrom et al., 2010a). Коротко, ця концептуалізація говорить про те, що ризик себе являє собою нормативну та адаптивну поведінку. Таким чином, підвищена вентральна реакційна реакція може бути адаптаційною реакцією до тих пір, поки система не перенапружена, і підлітки вступають лише у помірний рівень ризику; високий рівень ризику може бути згубним і навіть загрожує життю (Спис, 2008). Крім того, наслідки ризику можуть залежати від контексту. У нашому сучасному суспільстві навколишнє середовище, де підлітки беруть участь у ризикуванні (наприклад, за кермом автомобілів), може призвести до дезадаптації замість адаптаційних результатів (Спис, 2008).

Виходячи за межі теорії, що ризикувати самим собою - це адаптивна поведінка, я пропоную нову концептуалізацію та адаптивну роль чутливості до винагороди, так що смугаста реактивність може насправді вести підлітків геть від ризиків та психопатологій. Тобто, смугаста реактивність може направляти підлітків від тієї самої поведінки, яку, як вважають, виникає в результаті піків нейронної сигналізації DA. Замість того, щоб популяризувати ризик та психопатологію, останні дані свідчать про те, що підвищена смугаста реактивність може насправді мотивувати підлітків до більш продуманої, позитивної поведінки, сприяючи поліпшенню пізнання, а в кінцевому рахунку захищає їх від розвитку депресії та участі у поведінці, що погіршує ризик, що погіршує здоров'я. Дійсно, посилені реакції вентрального стриатуму в поєднанні з ефективною нейронною регуляцією являють собою "переклад позитивної мотивації на адаптаційну дію". ( Wahlstrom et al., 2010a, стор. 3).

Таким чином, підвищена сигналізація DA може бути нейробіологічним маркером для поведінки, пов'язаної з підходом, незалежно від сприйнятого результату (тобто адаптивного чи дезадаптивного). З одного боку, сигналізація DA може бути спрямована на вмотивовану поведінку, яка є дуже адаптивною, наприклад, орієнтацією на мотиваційно позитивну поведінку (наприклад, прагнення до академічного успіху, залучення до просоціальної поведінки, робота на досягнення мети). З іншого боку, сигналізація DA може бути спрямована на мотивовану поведінку, яка може бути сильно дезадаптивною залежно від ситуаційних та контекстних змінних (наприклад, небезпечної поведінки в русі, ризикованої сексуальної поведінки). Отже, чутливість до вентральної смуги може представляти або вразливість, або можливість залежно від соціального та мотиваційного контексту (Див. Таблиця 1). TТак, траєкторії розвитку при чутливості до вентральної смуги можуть змінюватись у різних подразниках і контекстах.

Таблиця 1.

Реактивність вентральної смуги може бути як джерелом вразливості, так і можливістю.

Уразливість	Можливість
*Орієнтація на негативну винагороду*	Орієнтація на позитивні нагороди
• Експерименти з наркотиками	• Академічна мотивація
• Ризикована сексуальна поведінка	• Пристрасті та захоплення

*Чутливість до соціальної загрози*	Чутливість до соціального зв’язку
• Підвищена депресія	• Здорові стосунки з однолітками
• Негативний вплив однолітків	• Просоціальна поведінка

Параметри таблиці

Оскільки піки дофамінергічної чутливості виявляються універсальними в підлітковому віці, як це спостерігається у різних видах, контекстах та культурах, моя мета полягає в тому, щоб виділити способи переведення такої дофамінергічної чутливості на позитивну поведінку, що сприяє здоров’ю. Нещодавно декілька переконливих оглядів припустили, що нейророзвиток у підлітків є складним (Crone і Dahl, 2012), а вентральний стриатум іноді асоціюється з адаптаційними результатами (Пфайфер і Аллен, 2012). У цьому огляді я просуваюся на крок далі в цій концептуалізації та припускаю, що гіперактивація DA може сприяти здоров’ю підлітків. Нижче я переглядаю декілька останніх досліджень, які кидають виклик традиційним поглядам, які винагороджують функції чутливості в основному дезадаптивними способами в підлітковому віці. У різних різноманітних зразках та контекстах активація вентральної смуги служить адаптаційною функцією для здоров'я та самопочуття підлітків, що стосується зниження як ризику, так і депресії та збільшення когнітивної стійкості та досягнень.

5. Вентральна смуга і винагорода: зворотний умовивід

Перш ніж переглянути поточну літературу, я хочу відзначити кілька питань інтерпретації нейровізуальних даних. Робота з ФМР людини визначила вентральний стриатум як ключовий регіон, що бере участь у обробці винагород (див Delgado, 2007). Однак важливим обмеженням інтерпретації вентральної смуги як нагороди кодування є проблема зворотного умовиводу (тобто, виведення когнітивних станів виключно від активації певної області мозку; Poldrack, 2011). У нинішньому рукописі я зроблю кілька висновків щодо вентральної смуги та нагороди. Незважаючи на те, що активація вентральної смуги, безумовно, не є синонімом винагороди, іноді це посилання необхідне для опису наближеної історії. Тим не менш, важливо відзначити, що інші нейронні регіони поза вентрального стриатуму (наприклад, VTA, vmPFC) та нейрохімія за межами дофамінових (наприклад, опіоїдних) кодів для винагороди, а вентральний смугастий бере участь у широкому діапазоні сенсомоторних, когнітивних і мотиваційні функції. Наприклад, стриатум бере участь у руховому контролі (див Groenewegen, 2003), навчання, включаючи формування звичок (Jog та ін., 1999), навички навчання (Poldrack та ін., 1999) та навчання, пов’язане з нагородами (O'Doherty, 2004), а також чутливість до відрази / покарання (Jensen et al., 2003). Тому стриатум був залучений до інтеграції інформації щодо пізнання, контролю рухів та мотивації (див Delgado, 2007).

6. Докази того, що дофамінергічна чутливість може сприяти здоров’ю підлітків

6.1. Чутливість вентральної смуги до просоціальних рішень передбачає зниження поведінки, що приймає ризик

Залучення до просоціальної поведінки активізує високу інтенсивність, винагороджуючи почуття, які залучають дофамінергічну систему винагород. Наприклад, для дорослих надання фінансової підтримки благодійним організаціям бере участь у вентральній смузі (Moll et al., 2006 та Harbaugh та ін., 2007). Це вважається, що вказує на ефект "теплого світіння", що говорить про те, що добре почуватися просоціально (Moll et al., 2006). Дійсно, ми показали, що підлітки, які повідомляють, що почуваються щасливішими в дні, коли підтримують свою сім'ю, виявляють більшу активацію вентрального стриатуму, коли надають грошову підтримку своїй сім'ї під час сканування ФМР (Telzer et al., 2010 та Telzer et al., 2011), підтримуючи думку про те, що вентральна смуга кодує почуття щастя, пов'язані з просоціальністю. Тому активація вентрального стриатуму до просоціальних винагород може представляти собою адаптивний сигнал, який може полегшити самопочуття. Щоб перевірити це, ми прослідкували за підлітками протягом одного року, щоб вивчити, як активація вентрального стриатуму під час позитивного, просоціального контексту передбачила зміни в поведінці ризику для здоров'я. Підлітки виконали завдання, під час якого могли зробити дорогі грошові пожертви для своєї родини. Ми виявили, що підлітки, які виявили посилену активацію в вентральній смузі, приймаючи просоціальні рішення (тобто дорогі пожертви для своєї родини), показали поздовжнє зниження поведінки ризику (наприклад, крадіжки, вживання алкоголю, вживання наркотиків та пропуск школи) протягом курсу року (Telzer et al., 2013). Більше того, підлітки, які виявили більшу активацію вентральної смуги під час просоціальних сімейних рішень, показали менше активація вентральної смуги під час виконання ризикованого завдання ( Telzer et al., 2015a), припускаючи, що просоціальна винагорода може компенсувати нагородний характер залучення до ризикованої поведінки. Ці висновки підкреслюють, як чутливість до вентральної смуги може бути користю для молоді залежно від контексту, в якому відбувається ця активація. Вентральний стриатум, який був визначений як фактор ризику для сприйняття ризику підлітків, також захищає від цієї ж поведінки, коли ця активізація відбувається в значущому, просоціальному контексті.

6.2. Чутливість вентральної смуги до різних видів винагород передбачає як збільшення, так і зменшення депресії з часом

Хоча оптимальне самопочуття може бути досягнуто за допомогою змістовної та позитивної поведінки, підлітки часто схильні орієнтуватися на більш негативні, гедонічні дії (наприклад, ризикованість), потенційно піддаючи їх небезпеці для поганого самопочуття (Chambers et al., 2014 та Steinberg, 2008). Ми перевірили, чи активізується вентральна смугаста активність до евдаімонічної винагороди (наприклад, просоціальні рішення для сім'ї) та гедонічна винагорода (наприклад, ризиковані рішення) по-різному прогнозують поздовжні зміни депресивних симптомів. Підлітки виконали просоціальне завдання, в якому вони могли вибрати, щоб пожертвувати заробітки сім'ї або зберегти грошову винагороду для себе (Telzer et al., 2010 та Telzer et al., 2011). Вони також виконали завдання щодо ризику (BART; Lejuez et al., 2002), під час якого вони могли надути віртуальну кулю, яка давала їм зростаючі грошові винагороди з кожним насосом, але могла вибухнути в будь-який момент, що призвело до втрати всіх доходів, отриманих на цій кулі. Результати продемонстрували, що підлітки, які демонстрували посилену активацію вентрального стриатуму під час просоціальних рішень для своєї родини, відчували поздовжнє зниження депресивних симптомів протягом наступного року. На відміну від цього, підлітки, які виявили посилену активацію вентрального стриатуму, зберігаючи заробіток для себе просоціальним завданням (тобто егоїстичним рішенням) або виявили посилену активацію вентрального стриатуму під час виконання завдання ризику, спостерігали поздовжнє посилення депресивних симптомів (Telzer et al., 2014). Таким чином, посилена смугаста активізація до просоціальної поведінки - це адаптивна нервова реакція, яка потенційно служить нейробіологічним сигналом, кодує орієнтацію на позитивні винагороди (наприклад, почуття сенсу та мети; почуття соціальної зв'язку) і призводить до зниження депресивної симптомології . Підвищена смугаста реакція під час егоїстичних рішень (тобто, зберігання грошей на себе) або при ризикованості - це дезадаптальна нервова реакція, яка потенційно може слугувати нейробіологічним сигналом, який кодує орієнтацію на більш негативні винагороди (наприклад, трепет бути ризикованим; посилений соціальний загроза) і внаслідок цього посилюється депресивна симптомологія. Ці висновки підкреслюють важливість врахування контексту, в якому відбувається активація вентральної смуги.

6.3. Присутність матері перенаправляє чутливість вентрального стриатуму до підлітків від ризикованої поведінки

Батьки відіграють важливу роль підмостки, допомагаючи своїм дітям приймати адаптивні рішення та уникати ризиків. Хоча батьки можуть зменшити ризик для підлітків, лише виконуючи функції воротарів і обмежуючи можливості підлітків приймати погані рішення, ми перевірено, чи змінюється присутність матері спосіб, яким підлітки обробляють ризики. Під час сканування fMRI підлітки виконали змодельоване завдання з водіння, під час якого вони могли обрати ризикові чи безпечні рішення. Вони виконували завдання самостійно і в присутності матері. Ми з'ясували, що підлітки приймали значно більш ризиковані рішення, коли вони самі (55% рішень), ніж тоді, коли їхня мати була присутня (45% рішень). На нейронному рівні вентральний стриатум був значно менш активований під час ризикованих рішень і активніший під час безпечних рішень, коли були присутні матері підлітків (Telzer et al., 2015b). Важливо, що ми виявили, що підлітки, які приймали безпечні рішення, виявляли значну функціональну зв'язок (тобто перехресні розмови між нейронними ділянками) між вентральним стриатумом та вентралатеральною префронтальною корою (VLPFC), коли їхні матері були присутніми, але не були, коли вони були одні . Яn іншими словами, прийняття безпечних рішень у присутності матері може спричинити нейронну відповідь, кодує нагородну цінність (тобто безпечні рішення, що беруть участь у вентральній смузі), і ця відповідь на винагороду сприяє активації префронтальної кори, ключової області мозку в когнітивному контролі, гальмуванні рухових реакцій (Сірий та ін., 2002 та Вессель та ін., 2013), а також подання правил та вибір відповідей (Souza та ін., 2009 та Snyder et al., 2011). Отже, смугасті відповіді можуть сприяти когнітивному контролю та обговоренню вибору відповідей, що в кінцевому рахунку призводить до безпечного вибору. Теорії ризику підлітків припускають, що підвищена чутливість до вентральної смуги значною мірою лежить в основі сприйняття ризику в підлітковому віці, і попередня робота була зосереджена на контекстах, в яких смугаста чутливість призводить до дезадаптивного, ризикованого поведінки. Важливо, що вентральний стриатум, який пов'язаний з більшою сприйняттям ризику, наприклад, при наявності однолітків (Chein et al., 2011), може бути перенаправлений подалі від ризикованих рішень (тобто меншої активації під час прийняття ризику) і до більшої кількості обґрунтовані та безпечні рішення при наявності матерів.

6.4. Зовнішні та внутрішні нагороди можуть сприяти поліпшенню когнітивної стійкості за допомогою посиленої вентральної активації стриатуму

Хоча підлітки, як правило, виявляють згубну здатність до пізнавальної діяльності, особливо при сильно збуджуючих або емоційних станах (наприклад, Hare et al., 2008 та Somerville et al., 2011), підлітки насправді демонструють покращену працездатність (тобто гальмують переважні реакції), коли отримують винагороду за це (Гейер і Луна, 2009, Гейер і Луна, 2012, Geier et al., 2010 та Padmanabhan et al., 2011). У ряді розумних експериментів Ґейє та його колеги учасники виконали просту пізнавальну задачу (антисакадерне завдання), а в деяких випробуваннях хороший гальмівний контроль дав грошову винагороду. Підлітки допустили менше помилок у винагороді проти нейтральних випробувань порівняно з дорослими (Padmanabhan et al., 2011), що дозволяє припустити, що підлітки особливо чутливі до винагород і що зовнішня мотивація (тобто отримання грошей) може покращити їх когнітивний контроль. Важливо, що на нейронному рівні підлітки демонстрували підвищену активацію порівняно з дітьми та дорослими в вентральній смузі на нагороджених випробуваннях (Padmanabhan et al., 2011), що дозволяє припустити, що зовнішні винагороди та активація вентральної смуги можуть впливати на поліпшення регуляції поведінки у підлітків.

In окрім вивчення зовнішньої мотивації (тобто отримання грошей), дослідники намагалися вивчити, як внутрішня мотивація може бути пов’язана з активацією смуги та посиленою регуляцією поведінки. Satterthwaite та його колеги (2012) вивчив, як активується вентральний смугастий під час роботи з робочою пам’яттю з різним рівнем складності серед учасників у віці від 8 до 22 років. Автори визначили внутрішню мотивацію як посилену вентральну смугасту відповідь при правильному виконанні завдання. Satterthwaite та його колеги (2012) виявив надійну вентральну активацію стриатуму, яка масштабувалась із труднощами. Тобто, коли учасники зробили правильну проти неправильної відповіді, вони виявили посилену активацію вентрального стриатуму, активацію стриатуму, яка була вищою для більш складних випробувань. Ця смугаста активація корелює з виконанням завдання, що дозволяє припустити, що активація вентрального стриатуму під час складних завдань сприяє більш ефективному функціонуванню пам'яті. Крім того, підлітковий вік показав найвищу активацію вентрального стриатуму до цих внутрішніх нагород. Важливо, що ці смугасті відповіді були присутні, незважаючи на відсутність явного зворотного зв’язку або винагород, що дозволяє припустити, що вентральні смугасті відповіді в цьому контексті можуть відображати внутрішні сигнали підкріплення. Вони є одними з перших результатів, які демонструють підлітковий пік у внутрішніх, а не явних підкріплювальних відповідях.

Слідом за роботою о Satterthwaite та його колеги (2012)ми намагалися вивчити, чи можуть бути культурні відмінності в нейронних корелятах внутрішньої мотивації. З цією метою ми набрали два зразки пізніх підлітків, які традиційно різняться з точки зору їхньої самозвітної внутрішньої шкільної мотивації. Східноазіатські підлітки, як правило, більше мотивовані вченими, ніж їхні американські колеги (Pomerantz та ін., 2008) та значно вищий показник когнітивного контролю, функціонування виконавчої влади та гальмування поведінки порівняно з американськими колегами (Sabbagh та ін., 2006 та Лан та ін., 2011). Щоб перевірити, чи може активізація вентральної смуги підтримувати мотивацію східноазіатських студентів, ми перевірили американських та китайських студентів, коли вони займалися основним когнітивним контрольним завданням (завдання Go – Nogo), яке вимагало наполегливості в часі. Наші результати знову вказують на адаптивну роль вентрального смуга. Ми виявили суттєві відмінності у поведінковій ефективності в когнітивному контрольному завданні, так що китайські та американські студенти не відрізнялися за результатами виконання на початку завдання, пропонуючи подібний рівень когнітивного контролю. Однак з часом китайські студенти показали значне поліпшення показників, тоді як американські студенти показали значне зниження продуктивності (Telzer і Qu, 2015). На нейронному рівні китайські учасники демонстрували зростаючу активацію вентральної смуги в ході виконання завдання, тоді як активація вентральної смугастості у американських учасників залишалася низькою над завданням. Крім того, китайські студенти демонстрували зростаючу функціональну сполучуваність між вентральним смугастим та переднеючою корою протягом часу, зв’язок якої не було у американських студентів. Важливо, що ця функціональна зв'язок була пов'язана з поведінковою ефективністю завдання, показуючи, що більша VS-PFC зв'язок сприяла поліпшенню когнітивної взаємодії. Таким чином, вентральна смуга може представляти внутрішні сигнали підкріплення, які викликають PFC для участі в більш ефективному когнітивному контролі. Про те, що вентральний стриатум був функціонально поєднаний з ПФК, говорить про те, що поліпшення когнітивної взаємодії серед китайських студентів може відбутися через посилення реакції, що сприяє підвищенню їх когнітивної системи контролю, подібно до наших висновків щодо підліткового ризику в присутності матерів. Таким чином, смугаста реактивність може бути нейробіологічним сигналом, що представляє внутрішню мотивацію, яка виконує адаптивну функцію, підвищуючи мотивацію китайських студентів до участі в когнітивному контролі. Разом з роботою о Satterthwaite та ін. (2012)ці висновки говорять про те, що навчальні досягнення можуть бути покращені, коли люди вважають свою роботу більш корисною.

6.5. Підвищена смугаста реактивність під час когнітивного контролю прогнозує позитивні ефекти одноліткового впливу

У розумній маніпуляції, Фолк та колеги (Cascio та ін., 2014) впровадили структуру мозку як провісника, щоб вивчити, як нейронні процеси прогнозують подальшу поведінку у підлітків. Під час сканування ФМР підлітки виконали основне когнітивне завдання контролю (завдання Go-Nogo). Через тиждень після сканування підлітки повернулися до лабораторії, щоб пройти симуляцію водіння, під час якого вони могли приймати рішення щодо безпечної та ризикованої поведінки. Підлітки завершили моделювання в присутності однолітків з високим або низьким рівнем ризику. Поведінково, підлітки зробили значно менше ризикованих виборів (тобто проїжджали через перехрестя з червоними вогнями) за наявності однолітків з низьким рівнем ризику порівняно з однолітками з високим рівнем ризику. На нейронному рівні підлітки, які проявляли відносно більшу активацію у вентральній смузі, під час участі в когнітивному контролі, піддавалися більшому впливу їх обережних однолітків, такий, що більша активація вентральної смуги була пов'язана із залученням менших ризиків за наявності обережних однолітків. Активація вентральної смуги не була пов’язана з впливом ризикованих однолітків або з поведінкою за кермом у самоті. Ці висновки дозволяють припустити, що індивідуальні відмінності у підборі вентрального стриатуму підлітків під час когнітивного контролю пов'язані з буферизацією ефектів ризику за наявності обережних однолітків. Важливо, що пов'язана з посиленою активацією вентрального стриатуму менше ризикувати поведінкою в присутності просоціальних, але не ризикованих однолітків, надаючи додаткові докази адаптаційної ролі смугастої реактивності. Ці ефекти узгоджуються з нашими висновками, які виявили посилену активацію вентрального стриатуму під час когнітивного контролю серед китайських студентів ( Telzer і Qu, 2015). У нашому дослідженні активація вентральної смуги під час когнітивного контролю сприяла підвищенню когнітивних показників та Cascio та ін. (2014) виявлено посилені відповіді на ВС, що сприяють посиленню позитивного впливу однолітків. Хоча незрозуміло, чи слугує тут вентральний стриатум нагородною відповіддю, проте ефекти свідчать про адаптаційну роль вентрального смуга. Разом ці висновки дозволяють припустити, що люди, які більше набирають вентральний смугастий, коли займаються когнітивним контролем, також займаються більш адаптивним поведінкою у повсякденному житті, що призводить до більш ефективного когнітивного контролю та меншої кількості ризикових поведінок. Такі висновки ще більше підкреслюють розуміння ситуаційного контексту, в якому відбувається активація вентральної смуги.

6.6. Підвищена смугаста реактивність може виконувати регулюючу роль

Інша робота показала, що вентральний стриатум також може бути залучений до регулювання емоцій. У довготривалому дослідженні Pfeifer та його колеги (2011) обстежували молодь під час переходу від дитинства до юності. Учасників сканували двічі, щоб перевірити, як це зробити нервова реакція на емоційну міміку з часом змінювалася. Поздовжні збільшення реактивності вентральної смуги були пов'язані з поздовжнім зниженням ризикової поведінки, а також зниженням сприйнятливості до впливу однолітків. Pfeifer та ін. (2011) також було встановлено, що вентральний смугастий негативно функціонально поєднувався з мигдалиною при обробці емоційних облич, припускаючи, що Вентральний стриатум може служити для регулювання та послаблення посиленої реакції мигдалини на емоційно збуджуючі подразники. Інші також повідомили про активацію вентрального стриатуму під час когнітивної переоцінки негативних емоцій у підліткових зразках (McRae та ін., 2012), ще більше виділяючи роль стриатуму в регуляції емоцій. Підтверджуючи регуляторну роль вентрального смуга, Мастен і його колеги (2009) знайшов це посилена вентральна активація стриатуму під час соціального відчуження була пов'язана з пригніченим емоційним розладом, про який повідомлялося, та меншою активізацією у регіонах мозку, які беруть участь в обробці «соціального болю», припускаючи, що вентральний стриатум може мати вирішальне значення для регулювання негативного впливу в підлітковому віці. Враховуючи свою роль у переробці винагород, вентральний стриатум може послужити допомогою для переоцінки негативного досвіду в позитивне тлумачення (Masten et al., 2009 та Wager et al., 2009). Знову ж таки, на відміну від загальноприйнятих тлумачень, що підвищення реактивності смугастих у підлітковому віці є фактором ризику, ці висновки підкреслюють адаптивну роль стриатуму та конкретно втягують його в регуляцію емоцій.

6.7. резюме

Разом ці дослідження дозволяють припустити, що посилена активація вентрального стриатуму може бути адаптивною за рахунок посилення когнітивної стійкості та регулювання емоцій та зменшення ризику поведінки та депресії. Хоча чутливість до винагороди може бути маркером негативних результатів, як підкреслюють сучасні концептуалізації, оглянуте дослідження показує, що активація вентрального стриатуму також може служити позитивній, адаптаційній ролі для підлітків. Хоча більшість досліджень повідомляють про дефіцит, пов’язаний із посиленою активацією смуги у підлітковому віці (наприклад, вживання наркотиків та алкоголів, депресія та тривожність, поведінка та порушення правил поведінки; Jager та ін., 2013, Telzer et al., 2014, Silk et al., 2013, Galván та ін., 2007, Bar-Haim та ін., 2009, Guyer et al., 2006 та Qu et al., 2015), переглянута тут література, що розвивається, говорить про більш складну роль вентрального смуга. В декількох різних контекстах вентральна смуга пов'язана з позитивними поведінковими результатами. Зокрема, активація вентральної смуги може виконувати адаптивну роль у контекстах, що сприяють прийняттю просоціальних рішень (Telzer et al., 2013 та Telzer et al., 2014), когнітивний контроль (Telzer і Qu, 2015, Cascio та ін., 2014 та Padmanabhan et al., 2011), робоча пам'ять (Satterthwaite та ін., 2012), регулювання емоцій (Pfeifer et al., 2011 та Masten et al., 2009), або який iвиключати позитивні замість негативних соціальних впливів (Telzer і Qu, 2015 та Cascio та ін., 2014). Виходячи з конкретних вимірювань у переглянутих дослідженнях, очевидно, що саме по собі вентральна смугаста активізація представляє собою нагороду або інший психологічний процес. Оскільки стриатум може бути задіяний у поведінці поза обробкою винагороди, наприклад, у навчанні, деякі індивідуальні відмінності у стриптизних реакціях на просоціальний та ризикований контексти можуть представляти індивідуальні відмінності у навчанні та адаптації. Дійсно, важливим аспектом підліткового віку є те, що це час, коли переживається багато нових форм поведінки та контекстів і набуваються нові моделі поведінки (Даль, 2008). Таким чином, майбутні дослідження повинні розмежовувати психологічну значимість вентральної смуги у цих різноманітних контекстах.

7. Чи можемо ми скористатися чутливістю до підліткових вентралятів способами, які сприяють прийняттю адаптивного рішення?

Вентральна смугаста реактивність у підлітковому віці виявляється універсальною, як це спостерігається у різних видах, контекстах та культурах. Такі піки дофамінергічної активації в підлітковому віці можуть бути спрямовані на діапазон поведінки. З одного боку, якщо ця спрямованість спрямована на проблемні дії, такі як експерименти з наркотиками, ризикована сексуальна поведінка та взаємодія з однолітками, що відхиляються, ця підвищена реакція вентральної смуги дійсно є вразливою. З іншого боку, якщо ця спрямованість на значущі заходи, такі як просоціальна поведінка чи хобі, позитивні соціальні стосунки чи мотивоване залучення до школи, ця посилена вентральна стримуча реактивність може стати джерелом захисту та зменшити сприйнятливість до порушеного здоров’я. Тому способи підходу підлітків та реагування на винагороду можуть мати суттєвий вплив на їхнє самопочуття. Важливо, що кожне з розглянутих тут досліджень вивчало індивідуальні відмінності. Тобто, не всі підлітки демонстрували посилену активацію смугастої тканини, і не вся активація смуги у цих контекстах була адаптаційною. У підлітків, які проявляли найбільшу активацію вентрального стриатуму під час просоціальної діяльності, спостерігалися найбільші зниження ризику та депресії (Telzer et al., 2013 та Telzer et al., 2014); підлітки, які проявили найбільшу активацію вентральної смуги під час когнітивного контролю, показали найбільші покращення когнітивної стійкості (Telzer і Qu, 2015) і на них найбільше вплинули просоціальні однолітки, які займаються меншими ризиками (Cascio та ін., 2014); підлітки, які продемонстрували найбільшу активацію вентральної смуги під час непростого завдання пам'яті, мали найвищі показники (Satterthwaite та ін., 2012); і підлітки, які виявили найбільше збільшення активації вентрального стриатуму при обробці емоцій, показали найбільше зниження ризику (Pfeifer et al., 2011). Ці індивідуальні відмінності підкреслюють необхідність виявлення особливостей підлітків, які виявляють ці більш адаптивні реакції вентрального стриатуму. Підштовхування підлітків до занять просоціальною поведінкою буде неефективним, якщо підлітки не оцінюють залучення до такої поведінки. Тому визначення конкретної поведінки та пристрастей, які найбільше цінують підлітки, та сприяння їх спрямуванню на ці види діяльності, може мати найвигідніший та тривалий результат.

Цей погляд на чутливість до вентральної смуги як на адаптацію та спрямування підлітків від поведінки, що погіршує здоров'я, має суттєвий вплив на розвиток ефективного лікування та зусиль для втручання для запобігання висхідним траєкторіям депресії, ризикованій поведінці та подальшому рівню захворюваності та смертності серед підлітків популяції. Хоча підлітки можуть схильні орієнтуватися на більш дезадаптивну поведінку (Steinberg, 2005), визначення ключових цілей постійних науково-дослідних заходів має визначити способи скористатися підвищеною чутливістю до вентральної смуги підлітків способами, що сприяють їхньому здоров'ю Вчителі, батьки та лікарі-клініцисти повинні вважати це головним завданням спробувати досягти балансу на користь підлітків - тобто спрямувати свою підвищену чутливість до вентральної смуги від ризику та до можливості. Якщо ми зможемо знайти більше способів спрямувати підлітків на позитивні сторони їх підвищеної вентральної реактивності, посилення шляхів, за допомогою яких ця система служить можливістю, і зменшення наявності чи бажання негативних аспектів підвищеної реактивності вентральної смуги, ми можемо знизити рівень смертності та захворюваності в підлітковому віці.

8. Складність вентральної реакційної реактивності в підлітковому віці

8.1. Функціональна неоднорідність, що підтримує різні психологічні процеси

Хоча переважаюча думка свідчить про те, що піки в поведінці, що шукають винагороди, значною мірою служать вразливістю, орієнтуючи підліток на негативну поведінку, психологічне значення активації вентральної смуги змінюється в різних контекстах. Таким чином, необхідне більш нюансове розуміння вентральної смуги. Хоча в деяких контекстах вентральна стриатуальна реактивність може бути сигналом про дезадаптаційне прагнення до винагороди, в інших контекстах стриатум може бути нейробіологічним сигналом для поведінки, пов'язаної з підходом, яка є дуже адаптивною і не пов'язаною з ризиком, наприклад, орієнтацією на мотиваційно позитивну поведінку ( наприклад, прагнення до академічного успіху, прагнення до досягнення мети). Отже, значення та психологічне значення активації вентрального стриатуму залежить від контексту та ситуації, в якій воно виникає та, ймовірно, змінюється у різних осіб.

In Крім того, активація вентральної смуги може мати різну психологічну значимість залежно від того, з якими регіонами вона поєднана. Тобто, під час різних психологічних переживань вентральна смуга може бути спільно активною з різними регіонами. Таким чином, можливо, з якими регіонами мозку розмовляє ВС, можна роз'єднати психологічний процес, що відбувається. Хоча більшість попередніх досліджень зосереджено на тому, чи активний вентральний стриатум, чи кореляція вентралу з індивідуальними відмінностями в поведінці, важливо розпакувати, чи враховується вентральний стриатум, що є різним чином, пов'язаний з областями мозку залежно від контексту. Дійсно, чітка поведінка відбувається через інтеграцію вентрального стриатуму з префронтальною корою (ПФК) через перекриваються, але функціонально сегреговані шляхи (Alexander et al., 1986, Di Martino et al., 2008 та Postuma і Dagher, 2006). Наприклад, складні структури накладення та сегрегації існують між аферентами з різних коркових та підкіркових джерел. Вентральний стриатум приймає аферентів з нейронних областей, традиційно втягнутих в афективні процеси, включаючи орбітофронтальну кору (OFC), задню тильну черепну кору кору, вентромедіальний PFC, мигдалину та гіпокамп (наприклад, Хабер і Кнутсон, 2010 та Pennartz et al., 2011; подивитися Delgado, 2007). Тому розуміння того, як вентральна смуга спілкується з іншими нейронними областями, може повідомити про наше розуміння того, як вентральний стриатум може служити як відповідальністю, так і можливістю. Деякі результати, повідомлені в поточному огляді, підтверджують цю ідею. Наприклад, коли ви робите ризикований вибір самостійно (Telzer et al., 2015b) або в присутності однолітків (Chein et al., 2010), вентральний стриатум значно активний. Однак, роблячи безпечний вибір у присутності матері, вентральний смугастий, здається, функціонує за допомогою зв'язку з VLPFC, зв’язності, якої немає при здійсненні безпечного вибору самостійно (Telzer et al., 2015b). Тому, вивчаючи регіони, які виходять в Інтернет з вентральним смугастим у різних контекстах, може допомогти нам зрозуміти функцію та специфіку активації вентрального стриатуму. Можливо, вентральна стриатумна реактивність є адаптивною, коли вона виникає в тандемі з активацією VLPFC, але може бути дезадаптивною, коли вона виникає в тандемі з лімбічною активацією, такою як мигдалина. Майбутні дослідження повинні зосередитись на вивченні функціональної взаємозв'язку.

8.2. Структурна неоднорідність, що підтримує різні психологічні процеси

Неоднорідність типів клітин у межах даної структури винагороди - ще одне ймовірне пояснення різних ефектів, що спостерігаються у вентральній смузі. Дійсно, вентральний смуга може бути розділений на субрегіони, кожен з яких бере участь у різних психологічних процесах (структурна неоднорідність). На основі анатомічних, фізіологічних, імуногістохімічних та фармакологічних досліджень на щурів, приматів та людину (наприклад, Cardinal et al., 2002, Koya та ін., 2009, Pennartz et al., 1994 та Voorn et al., 1989), VS не веде себе як монолітна структура і, отже, може складатися з просторово виражених ансамблів нейронів із специфічними функціональними ролями (Kalenscher et al., 2010). Дійсно, стриатум охоплює субрегіони тканини, які мають чіткі хімічні композиції та з'єднання, а вентральний стриатум, зокрема, має більшу диференціацію та складність нейрохімічних систем, ніж інші регіони, такі як дорсальний стриатум (Holt et al., 1997). У межах вентральної смуги ядро акумуляторів було поділене на три субрегіони, включаючи оболонку, ядро та ростральні полюсні території (Zaborszky та ін., 1985 та Meredith et al., 1993). Існують додаткові відмінності в цих трьох субрегіонах, включаючи щільність хімічних маркерів та розподіл з'єднань (Holt et al., 1997). Більше того, підрегіон стриатуму, тісно пов'язаний з лімбічною системою, займає область, яка виходить за межі того, що традиційно вважається ядром acumbens (Еблен та Грейбіел, 1996).

Оскільки вентральний стриатум бере участь у різноманітних психологічних, когнітивних та рухових процесах, дослідники запропонували, що вентральний стриатум складається з функціонально відмінних ансамблів нейронів (Pennartz et al., 1994). Ансамбль визначається як група нейронів, що характеризується подібними аферентними / еферентними зв’язками, а також тісно пов'язаними функціями в явній поведінці, нейроендокринної регуляції та сенсомоторному втручанні (Pennartz et al., 1994). Пеннарт і його колеги пропонують:ядро accunens, у повному обсязі, не посилає монолітний вихід до своїх цільових структур, що потім призведе до однонаправленої зміни деякого поведінкового параметра"Натомість" кожен окремий ансамбль здатний генерувати вихід, який потім передається конкретному набору цільових структур, характерних для цього ансамблю, і, отже, може викликати поведінкові ефекти, які конкретно пов'язані з цим ансамблем "(Pennartz et al., 1994, стор. 726).

Докази структурної диференціації вентрального смуга походять від психофармакологічних досліджень. Наприклад, мікроін'єкція GABA_A агоніст мускамолу в ростральній медіальній оболонці у щурів викликає апетитну поведінку, тоді як мікроін'єкція в каудальну оболонку натомість викликає боязливу поведінку. Проміжна активація GABAergic активізує комбіновані позитивні та негативні мотиваційні ефекти (Рейнольдс і Берридж, 2002). Ці результати свідчать про те, що нейромедіація GABAergic у локальних мікросхемах ядра опосередковує мотивовану та афективну поведінку, яка двосторонньо організована вздовж рострокаудальних градієнтів. Цей двовалентний поділ допомагає з'ясувати, як вентральний стриатум може брати участь як в апетитній, так і в негативній мотиваційній функції. Крім того, було виявлено, що TRKB, рецептор тирозинкінази, по-різному впливає на поведінку, пов'язану з винагородою. Наприклад, оптогенетичне стимулювання середніх колючих нейронів типу D1 у гризунів посилює поведінку, що керується винагородою, тоді як стимуляція середніх колючих нейронів типу D2 призводить до поведінки заморожування (Lobo et al., 2010).

Однак різниця в типах клітин - не єдине пояснення неоднорідності, яка спостерігається у поведінкових результатах. Молекулярні зміни в межах певних типів клітин регіонів винагороди мозку формують способи реагування підлітків на зміни в навколишньому середовищі, визначаючи стійкість або сприйнятливість (Руссо і Нестлер, 2013). Таким чином, стресори в оточуючому середовищі формують молекулярні механізми в ланцюзі приєднання ядер VTA і можуть впливати на те, чи будуть стимули відчуватися адаптивно чи дезадаптивно. Вразливість до депресії, ризику або інших психопатологій може визначатися молекулярними змінами в клітинах, що виникають після стресорів (див. Руссо і Нестлер, 2013). Тому дослідникам буде потрібно використовувати аналізи, що стосуються геном, для картографування генетичних локусів NAA, на які впливають стресори.

Хоча значні дослідження на тваринних моделях підкреслюють структурну неоднорідність ядерних ядер, переклад цих моделей на дослідження людини буде складнішим завданням. На жаль, методи fMRI, найбільш широко використовуваного методу дослідження функції мозку підлітка та пов'язаної з ним психологічної поведінки, не дозволяють конкретно розмежувати точні межі та гетерогенності в смузі людини. Більше того, сигнал BOLD не дає прямої інформації про нейрохімію, і залишається незрозумілим, як BOLD активація стосується смугастого вивільнення дофаміну (Schott et al., 2008). Деякі дослідники поєднували fMRI з ПЕТ, що дозволяє безпосередньо вимірювати вивільнення дофаміну. Важливо, що високе вивільнення дофаміну, пов'язане з нагородою, корелює з посиленням активації у вентральному стриатумі, що свідчить про те, що дофамінергічна нейротрансмісія відіграє ключову роль у активації вентрального стриатуму, вимірюваному за допомогою fMRI (Schott et al., 2008). Нарешті, у більшості нейровізуальних досліджень використовуються великі згладжуючі ядра майже неможливо розділити вентральну смугу на її підрозділи. Таким чином, часто незрозуміло, чи активізується централізація в ядрах ядра або вентральній головці хвостатого ядра (Delgado, 2007), або навіть подальші підрозділи стриатуму. Незважаючи на спроби покращити просторове розділення сигналу BOLD, особливо в таких регіонах, як вентральний смуг і VTA (D'Ardenne та ін., 2008), нам потрібні більш прямі заходи, залежні від активності вивільнення дофаміну (Schott et al., 2008). Потрібні майбутні дослідження та більш досконалі наукові методи, які можуть виявити більш дрібнозернисті підрозділи, що відповідають функціонально окремим ділянкам вентральної смуги.

9. Майбутні напрямки

Незважаючи на те, що дослідження почали роз'єднувати складну роль винагород у житті підлітків, декілька внесків мають важливе значення для того, щоб значно просунути поле вперед і закласти основу для розробки перевірених гіпотез про психологічні механізми, які будуть мати найбільший вплив на здоров'я. Тому майбутні дослідження повинні досліджувати, як різні соціальні та мотиваційні контексти впливають на нейробіологію чутливості нагородження підлітків та наступні результати здоров'я. Настав час для вирішення цих цілей у світлі доказів, що свідчать про швидкий ріст мозку та підвищену сприйнятливість до впливу навколишнього середовища в підлітковому віці разом з різкими змінами в соціальній поведінці, які лежать в основі посиленої орієнтації на винагороду, а також різкого зростання психопатології. Таким чином, потрібні майбутні дослідження, які продовжують розчленувати контексти, в яких чутливість вентральної смуги є адаптивною та дезадаптивною. Більше того, враховуючи, що основна робота з висвітленням потенційних адаптаційних функцій реактивності вентральної смуги в підлітковому віці зароджується, дослідження, яке повторює результати досліджень, розглянуті тут, є необхідним. Нижче я окреслю кілька інших напрямків дослідження для майбутніх досліджень.

9.1. Розробка нових та інноваційних завдань, які враховують різноманітні контексти та дозволяють порівняти чутливість нагород у різних ситуаціях

Попередні дослідження значною мірою вивчали чутливість прийняття рішень та підлітків у соціальному вакуумі, хоча з’являються дослідження, які вивчають прийняття рішень підлітків у соціальному контексті (наприклад, Peake et al., 2013, Braams et al., 2014 та Chein et al., 2010). Зважаючи на те, що підлітковий вік - це період, який відзначається все більш складним соціальним розвитком, і прийняття рішень підлітків найчастіше відбувається під час соціально-емоційного збудження (Даль, 2008 та Гарднер і Штейнберг, 2005), дослідження потребує включення соціального та мотиваційного контексту в експериментальні завдання, щоб визначити складність поведінки підлітків. Якщо дослідники продовжують покладатися на завдання, які спричиняють значно негативну поведінку (наприклад, ризикованість) або чутливість до винагороди за відсутності соціальних процесів, вентральна смугаста чутливість виявиться всюди негативною. Однак якщо експериментальні завдання включають більш складні соціальні процеси (наприклад, наявність інших, просоціальне проти антисоціальних рішень), чутливість вентральної смуги може виявити унікальні зразки, іноді представляючи собою відповідальність, але в інший час є адаптаційною. Важливо, щоб ця складність була включена в наше розуміння розвитку та поведінки мозку підлітків, щоб повною мірою зрозуміти роль реактивності вентрального стриатуму в прийнятті рішень підлітків та в поведінці здоров'я.

9.2. Зосередьтеся на індивідуальних та культурних відмінностях, щоб визначити молодь, яка найбільше ризикує

Не всі активації смужок є добрими чи поганими, і це залежить від контексту та особистості. Визначаючи індивідуальні та культурні групові відмінності молоді, для яких винагорода виконує різні функції, ми можемо краще налаштувати програми, щоб спрямувати підлітків до поведінки, яка є найбільш значущою у відповідних соціокультурних умовах. Нагородження матиме різні значення для груп, які цінують певну поведінку. Наприклад, ми нещодавно вивчали активізацію в системі мезолімбічної винагороди серед білої та латиноамериканської молоді, коли вони займалися завданням, пов’язаним з особистими жертвами для своєї родини (Telzer et al., 2010). У той час як учасники латиноамериканців демонстрували більшу активацію вентрального стриатуму, роблячи внесок у свою сім'ю, учасники "білих" виявляли більше активації вентрального стриатуму, отримуючи особисті нагороди для себе. Ці результати свідчать про те, що рішення про допомогу своїй родині можуть частково керуватися особистими винагородами, які людина отримує від цієї допомоги, і це почуття винагороди може модулюватися культурними впливами. Таким чином, якщо зусилля щодо втручання покладаються на висновки конкретної культурної групи, втручання можуть бути невдалими для іншої групи і можуть насправді мати ятрогенні ефекти. Тобто втручання, спрямовані на збільшення участі в поведінці, яка оцінюється лише певними підлітками, можуть мати негативні наслідки для здоров'я підлітків. Тому майбутні дослідження повинні ретельно розпакувати, як функціонує система винагороди за дофамін у різних групах підлітків.

9.3. Використовуйте нейронну чутливість для прогнозування змін результатів і поведінки в реальному житті

Дослідження почали трактувати мозок як передбачувальну змінну майбутньої поведінки в галузі охорони здоров'я. Цей підхід пропонує безпрецедентну можливість вивчити, як нервова чутливість підлітків прогнозує залучення до поведінки в реальному житті. Хоча наміри самозвіту прогнозують певну мінливість майбутньої поведінки в галузі охорони здоров’я, дані свідчать, що самодоповіді не є достатніми для відображення багатовимірного характеру ризику (Аклін та ін., 2005). Можливо, це тому, що людям не вистачає проникливості чи когнітивної здатності надавати точний звіт про власні наміри або тому, що вони можуть бути неправдивими у своїх докладах (Аклін та ін., 2005). Таким чином, неявні процеси можуть пояснити мінливість зміни поведінки, що не пояснюється заходами, про які повідомляється, такими як ставлення та наміри. Нещодавній розвиток нейровізуалізації почав використовувати нейронну активацію для прогнозування поведінки одночасно або в майбутньому. Важливо, що ця робота виявила, що нейронна активація може передбачити, які зміни (збільшуються чи зменшуються) в поведінці ризику та депресивних симптомах будуть спостерігатися через місяць і більше року (наприклад, Cascio та ін., 2014, Telzer et al., 2013 та Telzer et al., 2014). Здатність перспективно прогнозувати майбутнє залучення до поведінки в галузі здоров'я на основі нервової чутливості підлітків може мати глибокий вплив на нашу здатність розробляти індивідуалізовані програми профілактики. Таким чином, ключовою метою майбутніх досліджень повинно бути вивчення того, наскільки реактивність вентральної смуги в різних контекстах (тобто, чутливість до нагородження у позитивному та дезадаптивному контексті) прогнозує зміни поведінки, пов'язані зі здоров’ям.

10 Висновки

У цьому огляді я показав, що піки чутливості до вентральної смуги можуть бути адаптивними для функціонування підлітків і можуть сприяти поліпшенню самопочуття та зміцненню здоров'я. Цей механізм чутливості до винагороди в підлітковому віці кидає виклик традиційній точці зору, що чутливість до допамінергічної винагороди значною мірою призводить до погіршення здоров'я поведінки в підлітковому віці. Таким чином, я визначив потенційний нейробіологічний механізм, за допомогою якого можна зменшити висхідні траєкторії як депресії, так і ризикованої поведінки протягом періоду розвитку, коли ці симптоми зазвичай наростають. Модифікована поведінка в галузі здоров'я є головною причиною захворюваності та смертності серед підлітків. Розуміння факторів, які спрямовують підвищену чутливість вентральної смуги до проблемної поведінки та до більш позитивної, просоціальної поведінки, матиме неабиякий вплив для цілого ряду поведінки на здоров'я та для здоров'я.

посилання

- Аклін та ін., 2005
- WM Aklin, CW Lejuez, MJ Zvolensky, CW Kahler, M. Gwadz
- Оцінка поведінкових заходів щодо схильності до ризику у підлітків з внутрішньою містю
- Бехав. Рез. Ther., 43 (2005), стор. 215 – 228
- Стаття

PDF (226 K)

Переглянути запис у Scopus

Посилання на статті (116)

- Alexander et al., 1986
- Дж. Олександр, MR Де Лонг, та інші
- Паралельна організація функціонально відокремлених ланцюгів, що зв'язують базальні ганглії і кору
- Анну. Rev. Neurosci., 9 (1986), с. 357 – 381
- Переглянути запис у Scopus

абстрактний

Швидкі посилання