Швидке керування автомобілем, наркотики та небезпечний секс: ризикована поведінка підлітків може бути наслідком неврологічного розриву мозку, що розвивається
Карла Зіммера
Підлітки - це загадка, і не тільки їх батькам. Коли діти переходять з дитинства до підліткового віку, рівень смертності подвоюється, незважаючи на те, що підлітки сильніші та швидші за дітей, а також більш стійкі до хвороб. Батьки і вчені так багато пояснюють. Привабливо звести це до простої дурості: підлітки ще не навчилися робити хороший вибір. Але це просто неправда. Психологи виявили, що підлітки настільки ж спритні, як і дорослі, у визнанні ризиків небезпечної поведінки. Щось ще є на роботі.
Вчені нарешті з'ясовують, що це "щось". У нашому мозку є мережі нейронів, які зважують витрати та вигоди від потенційних дій. Разом ці мережі підраховують, наскільки цінні речі і як далеко ми підемо, щоб їх дістати, приймаючи судження в сотих частках секунди, далеко від нашої свідомої усвідомленості. Нещодавні дослідження показують, що мозок підлітків піде на оману, оскільки вони зважують ці наслідки особливими способами.
Деякі з найяскравіших уявлень про розум підлітків походять не від людей, а від щурів. Приблизно через сім тижнів після народження щури впадають у статеву зрілість і починають діяти дуже, як людські підлітки. Вони починають проводити менше часу зі своїми батьками і більше з іншими підлітками-щурами; вони стають все більш цікавими щодо нових вражень і все більше досліджують свій світ. Підлітки-щури також розвивають нові бажання. Вони не тільки цікавляться сексом, а й те, що їх пейзаж задоволення проходить через потрясіння.
Міріам Шнайдер, поведінкова фармаколог, яка вивчає підліткове життя в Гейдельберзькому університеті, та її колеги нещодавно підтвердили цю зміну. Вчені провели експеримент над групою щурів різного віку, дозволяючи тваринам пити стільки підсолодженого згущеного молока, скільки хотіли. Кількість випитого молока, порівняно з їхньою масою тіла, залишалася досить постійною через молоду молодь. Але коли вони потрапили на статеве дозрівання, вони почали пити набагато більше. Як тільки вони стали дорослими щурами, їхня кількість випитого молока знизилася, а потім зростала, коли вони дорослішали.
Будь-який батько, який спостерігав, як підліток роздуває пляшку соди, цей колосок виглядав би надзвичайно звично. Але поведінка щурів-підлітків не просто результат того, що вони бувають більшими, ніж неповнолітні. Шнайдер та її колеги навчили щурів натискати на важіль, щоб отримати шкварок молока. Щурам доводилося натискати на важіль десятки разів, перш ніж їх нагородили одним ковтком, і кожен наступний ковток вимагав ще двох натискань, ніж попередній. Ця вимога дозволила Шнайдеру та її колегам оцінити, скільки роботи щури готові були вкласти за винагороду. Вони виявили, що опушені щури будуть натискати на важіль набагато частіше, ніж щури будь-якого іншого віку, вкладаючи набагато більше роботи за отримані калорії, враховуючи їх розмір. Іншими словами, вони цінували молоко більше.
Ряд інших експериментів підтверджують результати Шнайдера. Будь то гризун чи людина, підлітковий вік змушує нас додавати більше цінності не тільки солодким напоям, але й всіляким винагородам. Команда на чолі з Елізабет Каффман, дослідницький психолог з Каліфорнійського університету, Ірвін, який вивчає антисоціальну поведінку у підлітків, задокументував цю зміну грою в карти. Вона та її команда мали волонтери грають у просту азартну гру із зображеннями чотирьох колод карт на екрані комп’ютера (pdf). На кожному кроці гри стрілка вказувала на одну з колод. Волонтери могли або перевернути карту, або пройти. Кожна карта мала на собі різну кількість грошей - наприклад, "+ $ 100", або "- $ 25". Метою гри було виграти якомога більше уявних грошей.
Вчені склали колоди. Дві колоди мали більше програючих карт, ніж виграшні, а зворотний стосувався двох інших колод. Коли люди грають у ці ігри, вони несвідомо змінюють свої стратегії, коли бачать більше карт. Вони проходять більше на деяких колодах і беруть більше карт у інших. Кауфман та її колеги відслідковували стратегії волонтерів 901 у віці від 10 до 30 років та порівнювали підлітків з іншими віковими групами. Протягом усіх віків, чим старшими були добровольці, тим більше вони ухилялися від використання програних колод. Але вчені знайшли іншу картину, коли справа стосувалася виграшних колод. Підлітки, як правило, грають на виграшних колодах частіше, ніж дорослі або претенденти. Іншими словами, вони були незвично чутливі до винагороди за виграш грошей, але такі ж, як і інші, коли ризикували втратити їх.
В основі цієї поведінки лежать нервові ланцюги мозку підлітка. Неврознавець Б. Дж. Кейсі та її колеги з Інституту Саклера з медичного коледжу Вайла Корнелла вважають, що унікальний спосіб підлітків оцінювати речі може бути пояснений біологічним диваком. У нашій схемі нагород у нас є дві окремі системи: одна для обчислення вартості винагород та інша для оцінки ризиків, пов'язаних з їх отриманням. І вони не завжди працюють разом дуже добре.
Кейсі відслідковував роботу цих подвійних систем, дозволяючи волонтерам грати в гру, лежачи в сканері fMRI. Вона та докторантура Лія Сомервілл показали волонтерам 62 ряд усміхнених або спокійних облич. У деяких випробуваннях волонтерам доводилося натискати кнопку кожного разу, коли вони бачили усміхнене обличчя; в інших випробуваннях їх просили чинити опір щасливим обличчям і замість цього відповідати спокійним, навіть якщо вигляд щасливого обличчя викликає у мозку ті самі відповіді, що шукають нагороди, як вигляд знака долара чи перспективи смачного. їжа.
Кейсі розповів, як часто волонтери правильно реагують на спокійні обличчя, і як часто вони не спромоглися протистояти бажанням натиснути кнопку під час перегляду щасливих. Потім вона вивчила сканування мозку своїх підданих, щоб побачити, які ділянки мозку стали активними, і щоб побачити, чи змінився вік волонтерів - від 6 до 29 - чи змінився їхній відповідь. Знову підлітки виділялися з-поміж інших. На запит натиснути кнопку для спокійних облич, вони стали набагато більше шансів помилково натиснути кнопку для щасливих облич, теж. Іншими словами, нагорода за щасливе обличчя ускладнювала їм контроль над своїми імпульсами.
Сканування мозку виявило, як вони по-різному обробляють нагороди. Тільки у підлітків погляд щасливого обличчя викликав значну реакцію від вентрального стриатума, невеликого пластиру нейронів, розташованого поблизу центру мозку. The вентральний стриатум особливо чутливий до дофаміну, який виробляє відчуття передчуття і допомагає мозку зосередитися на досягненні мети. Вентральний стриатум дає більше реакцій на більшу винагороду, а у підлітків він підводиться до підсилювача, завдяки чому нагороди здаються все ж більш привабливими.
Окрема мережа регіонів на передній частині мозку відповідає за оцінку суперечливих імпульсів. Ця пізнавальна мережа управління дозволяє нам стримувати дії, які можуть принести короткострокову винагороду, якщо вона заважатиме довгостроковій цілі. Мережа росте дуже повільно протягом перших років життя 25. Як результат, вона погано працює в дитинстві, краще у підлітків, а ще краще у дорослих.
Кейсі зміг спостерігати за когнітивною мережею управління в дії. Вона та її колеги проаналізували сканування мозку добровольців, в той час як вони не влучили у ключ, який вони не повинні були вдарити. У ці моменти частина когнітивної мережі управління називалася " нижня лобова звивина, був більш активним, ніж це було в інші часи. Коли вчені порівняли реакцію когнітивної мережі у людей різного віку, вони виявили вражаючу модель. У дітей найактивніша мережа, у підлітків активність нижча, а у дорослих ще нижча. Кейсі пропонує, коли пізнавальна мережа управління розвивається, вона стає більш ефективною. Підсумок полягає в тому, що, коли ми старіємо, нам потрібно докладати менше зусиль, щоб стримувати себе.
Проблема з підлітками, підозрює Кейсі, полягає в тому, що вони потрапляють у неврологічний розрив. Приплив гормонів у статеве дозрівання допомагає орієнтувати мережу системи винагород до зрілості, але ці гормони нічого не роблять для прискорення когнітивної мережі контролю. Натомість пізнавальний контроль повільно дозріває через дитинство, юність та ранню доросле життя. Поки це не наздогнало, підлітки заважають сильно реагувати на винагороду без особливої компенсації відповіді на пов'язані з цим ризики.
З еволюційної точки зору, сміливі імпульси підлітків можуть бути корисними, вказує Кейсі. Після того, як молодий ссавець стає статевозрілим, йому потрібно залишити батьків і вдаритись самостійно. Він повинен знайти власний запас їжі та встановити своє місце у світі дорослих. У деяких видів ссавців підлітковий вік - це час, коли люди можуть залишити одну групу і знайти нову. В інших - час шукати сексуальних партнерів.
Система винагород підліткового мозку може зробити підлітків більш готовими зіткнутися з ризиками, які постають із цим грізним новим етапом життя. Але з доступом до сучасних небезпек, таких як нелегальні наркотики та швидкі автомобілі, ризики для людини зросли. Еволюція не працює досить швидко, щоб відреагувати на такі фактори.
Загострені реакції мозку також можуть відкрити шлях до психологічних неприємностей. Через досвід, навколишнє середовище або гени деякі підлітки можуть мати відносно низький рівень когнітивного контролю, що робить їх особливо вразливими до неврологічних сигналів страху, вважає Кейсі. Якщо сигнали не перевіряються, вони можуть спричинити занепокоєння, депресію або інші порушення, такі як залежність. І навіть добре налагоджені підлітки можуть бути готовими до вибору серця над головою - або, можливо, зараз слід сказати, вентральної смуги над нижньою лобовою звивиною.
Фронтостріальне дозрівання прогнозує невдачу когнітивного контролю до апетитних підходів у підлітків.
J Cogn Neurosci. 2010 Sep 1.
Somerville LH, Заєць T, Кейсі BJ.
Вейл Корнелський медичний коледж, Нью-Йорк.
абстрактний
Ризик у підлітків - це проблема охорони здоров'я, яка збільшує шанси на погані результати життя. Одним із факторів, який, як вважають, впливає на схильність підлітків до ризику, є посилена чутливість до апетитивних ознак щодо незрілої здатності здійснювати достатній когнітивний контроль. Ми перевірили цю гіпотезу, характеризуючи взаємодію між вентрально-смугастими, дорсально-смугастими та префронтальними зонами кори з різним навантаженням на апетит, використовуючи сканування fMRI. Учасники для дітей, підлітків та дорослих виконували завдання "йди / заборони" із апетитними (щасливі обличчя) та нейтральними сигналами (спокійні обличчя). Контроль імпульсу до нейтральних сигналів показав лінійне покращення з віком, тоді як підлітки показали нелінійне зменшення контролю імпульсів до апетитних сигналів. Це зниження показників у підлітків було паралельно посиленій активності в черевному смугастому тілі. Префронтальний набір кортикальної кореляції корелював із загальною точністю та продемонстрував лінійну відповідь з віком на відсутність проти іспиту. Аналізи підключення виявили вентральний фронтостріатарний ланцюг, включаючи нижню лобову звивину та спинний стриатум під час випробувань, що стосуються заборони на використання. Вивчення вербування за станом розвитку показало, що у підлітків спостерігається більша коактивація вентрально-дорсальної смугастої смуги між суб’єктами порівняно з дітьми та дорослими для щасливих виїздів проти вихідних. Ці висновки стосуються перебільшеної вентральної смугової репрезентації апетитних ознак у підлітків щодо реакції посередницького когнітивного контролю. Дані про зв’язок та коактивність дозволяють припустити, що ці системи по-різному спілкуються на рівні спинного смугастого тіла. Упереджена реакція в цій системі є одним із можливих механізмів, що лежать в основі підвищеного ризику в підлітковому віці
;