青少年冒险,冲动和大脑发育:对预防的影响(2010)

 Dev Psychobiol。 2010 Apr;52(3):263-76. doi: 10.1002/dev.20442.

来源

宾夕法尼亚大学安纳伯格公共政策中心,202 S. 36th Street,Philadelphia,PA 19104,USA。 [电子邮件保护]

抽象

个体差异 冲动 是一个很好的基础 风险 服用 在青春期观察到的,这种行为的一些最危险的形式与之相关 冲动 早期明显的特征 开发。 然而,早期干预似乎能够通过增加对行为的控制和对有价值目标的持续性来降低这些特征的严重性和影响,例如教育成就。 一种形式 冲动寻求感觉,在青春期迅速上升,增加健康风险 开发。 然而,对该假设的证据的审查,限制在 开发 在青春期限制了控制能力 冲动 表明任何这样的限制都是微妙的。 相反,有人认为缺乏对新成人行为的经验会带来更大的影响 风险 青少年比结构性赤字更多 成熟。 持续的转化研究将有助于确定在青年过渡到成年期时保护青少年的策略。


来自– 互联网色情对青少年的影响:研究综述(2012)

  • 青少年大脑成熟过程中的结构性缺陷以及图像优势效应等理论,可以深入了解青少年在暴露于色情内容时可能极易受到负面后果影响的方式。 此外,研究表明,缺乏经验和熟悉新的成人行为会带来很大的风险(Romer,2010)。 这些观点的星座可能是有价值的,这些观点的差异凸显了对色情对青少年大脑影响的进一步研究的必要性。

过去十年中发育神经科学的急剧增长已经在儿童和青少年期间产生了关于大脑发育的显着发现(Giedd,Blumenthal,Jeffries,Castellanos,Liu,Zijdenbos等,1999; 索威尔,汤普森,泰斯纳和托加,2001年)。 也许最令人印象深刻的发现涉及前额皮质(PFC)和顶叶区域的长期成熟。 似乎在11年龄附近,PFC和顶叶开始一段时间的神经元轴突的修剪,导致皮质灰质变薄。 同时,神经元髓鞘形成似乎有所增加。 这些成熟变化的重要性尚未确定。 然而,许多研究人员认为,PFC的长期修剪代表了对行为的正面控制,而这种行为的缺乏与冲动和决策不力有关。 事实上,长期以来,青少年被描述为过度倾向于冒险和冲动,例如吸毒,意外伤害(尤其是车祸)和无保护的性活动(Arnett,1992).

基于这些大脑发育和行为模式,来自不同学科的研究人员提出了脑成熟的两个过程,使青少年易于冒险和冲动。 在青春期早期出现的一个过程是由涉及腹侧纹状体的前纹状体奖励回路驱动的(例如,伏隔核)(Casey,Getz和Galvan,2008年; 钱伯斯,泰勒和波坦察,2003年; Galvan,Hare,Parra,Penn,Voss,Glover,et al。,2006)。 这些电路相对较早成熟(Fuster,2002并鼓励青少年冒险远离家庭,走向越来越新颖和成人般的活动(Spear,2007)。 毫不奇怪,许多这些活动充满了一定的风险(例如,驾驶,性别)。

在青少年从事新型和风险活动的同时,有人认为PFC尚未成熟到可以充分评估风险的程度,并且可以充分发挥对风险承担的控制以避免不健康的结果。 特别是,PFC及其与其他大脑区域的联系被认为在结构上不足以提供对青少年行为最佳的控制。 相对于更先进的激励电路而言,基于PFC的控制开发中的这种成熟差距被认为会导致青少年不可避免的风险期(Casey等人,2008; 纳尔逊(Nelson),布卢姆(Bloom),卡梅伦(Cameron),阿玛拉尔(Amaral),达尔(Dahl)和派恩(Pine),2002年; Steinberg,2008)。 此外,有人建议,减少这段脆弱性的干预措施将不可避免地具有非常有限的效果(参见斯坦伯格,本期)。

在本文中,我认为青少年冒险和冲动行为的主要来源有两种。 一种是先前存在的冲动形式,在生命的早期(至少是3年龄)明显持续到青春期。 这种风险来源类似于 莫菲特(1993) “生命历程的持续”发展路径和帕特森(帕特森,里德和戴希恩,1992年)“早期启动”路径。 第二个风险来源是由于腹侧纹状体激活引起的感觉寻求增加(钱伯斯等人,2003; Spear,2009)。 如前所述,这种变化鼓励尝试新颖的(成人般的)行为。 然而,这些冒险倾向被认为更多地是正常发展的结果,并且不可避免地缺乏与参与这些新行为相关的经验,而不是代表正面控制中的结构性缺陷。

在形成这一论点时,我首先回顾了关于冲动性早期表现的证据,以及童年时期的经历,特别是各种形式的压力,可能会使一些年轻人在青春期进行风险活动。 这一证据表明,青春期的主要风险来源可能是青春期之前的冲动控制受损。 因此,青少年冒险不是一个统一的现象,个体差异主导了青春期这种行为的出现。

青少年风险承担的早期表现

尽管青少年的流行特征是冲动和缺乏认知控制,但关于这种行为的证据表明了更细致的情况。 如果我们看一下最近对风险行为轨迹的纵向研究,我们会看到一个非常一致的模式。 例如,关于暴饮暴食,来自西雅图社会发展项目的数据(Hill,White,Chung,Hawkins和Catalano,2000年如图所示 图1 表明,这种行为的主导模式不是参与其中,而是在整个青少年期间表现出统一的增长。 关于70该队列中的青少年报告没有暴饮暴食。 另一方面,有一小部分青少年(3%)在13年龄时表现出高度狂饮,并坚持这一轨迹直至18年龄。 第三组青少年(4%)在青春期开始进行狂饮,第四组更大的青少年(23%)在18年龄开始。

图1  

在西雅图社会发展项目中评估的狂热饮酒轨迹(经过许可转载) 希尔等人,2000).

一种可能更令人担忧的行为,物理攻击,被研究 纳金和特伦布莱(1999) 他们在蒙特利尔高风险社区的男性青年队列中。 如图所示 图2即使在这个高风险人群中,很大一部分青少年(17%)从未参与过攻击性行为。 然而,许多年轻时这样做的年轻人(80%)表现出随着年龄增长而下降的侵略率。 这些模式几乎不是青春期认知控制能力弱的证据。 然而,与暴饮暴食一样,一小部分青少年(4%)在儿童早期表现出高度持续的侵略率,并继续沿着这一轨迹进入青春期。

图2  

蒙特利尔高风险社区评估的激进行为轨迹(经过许可转载) Nagin&Tremblay,1999年)。 确定了四个轨迹:低(17%),中度除垢(52%),高除垢(28%)和长期 ...

这些模式与莫菲特(Moffitt)和帕特森(Patterson)的建议(许多危险的适应不良行为的起源都在青春期的早期)相一致。 实际上,这些年龄趋势表明,青少年并不会统一地从事高风险行为,并且在青春期之前存在着承担青少年冒险的主要来源。 因此,鉴于青少年冒险的个体差异很大,不足为奇的是,一小部分青少年占引起青少年关注的严重冒险形式的很大一部分。 例如, Biglan和Cody(2003) 发现18%12青少年20占酒后驾车的三分之二和88%的刑事逮捕。

冲动性在早期青少年风险评估中的作用

大量证据表明,早期冒险的年轻人,如吸毒和攻击性行为,早在3年代就表现出较高的冲动行为(卡斯比与席尔瓦(1995); 卡斯比,亨利,麦基,莫菲特和席尔瓦,1995年; 卡斯比,莫菲特,纽曼和席尔瓦,1996年; Masse&Tremblay,1997年; Raine,Reynolds,Venables,Mednick和Farrington,1998年)。 事实上,整个外化行为的范围似乎与一组核心冲动特征有关(Kreuger等,2002)这在发展初期很明显(McGue,Iacono和Kreuger,2006年)。 这一证据再次支持这样的观点,即青少年中观察到的大量问题行为集中在一小部分青年人身上(参见 Biglan和Cody,2003).

然而,在研究冲动性的作用时,重要的是要认识到这种趋势是多维的,并不表现为单一的特征。 相反,它至少有三种可能独立的形式。 一个这样的特征,可以称之为 不假思索地行事的特点是活动过度,没有经过深思熟虑或对环境的关注。 它至少由两个自我报告量表评估:Barratt冲动量表的电动机冲动性子量表(Patton,Stanford和Barratt,1995年)和艾森克一世7 规模(艾森克和艾森克,1985年)。 通过观察者报告评估,其特点是不受控制和过度活跃的气质,例如在患有注意力缺陷多动障碍(ADHD)的儿童中展示(巴克利,1997).

不假思索地行动是物质使用问题的早期风险的神经行为理论的焦点(Tarter等,2003; Zucker,2006)。 使用执行功能测试来表征这种气质的研究人员专注于响应抑制的测量,例如停止信号任务(Williams,Ponesse,Shachar,Logan和Tannock,1999年)。 这些任务评估监视冲突提示行动的能力,并在不再适应时禁止优先响应。 在幼儿中,一个更简单的任务涉及监控侧重于主要关注点(侧卫任务)的线索。 患有ADHD的儿童在这些任务上表现不佳(Vaidya,Bunge,Dudukoric,Zalecki,Elliot,Gabrieli,2005).

第二种形式的冲动性的特征在于表现出倾向 不耐烦 当在即时小奖励与较大但延迟奖励之间做出选择时。 它通常使用延迟折扣范式进行评估,该范例可以衡量延迟奖励的偏好差异(Ainslie,1975; Rachlin,2000). Mischel及其同事(1988) 使用了一个更简单的任务,其中年龄小于4的儿童被赋予等待接受诱人治疗的任务,例如一对棉花糖。 那些能够拒绝自己一个棉花糖以便以后收到两个孩子的孩子被评为表现出耐心。 此外,在这项任务上取得好成绩的儿童继续表现出对青春期学习成绩较高等指标的耐心。 其他研究表明,缺乏耐心的青少年也更有可能尝试和使用药物(B. Reynolds,2006; 罗默,达克沃思,史尼特曼和公园,2010年).

正如不假思索的行为与执行功能的缺陷相关,延迟折扣的差异与工作记忆容量和IQ的变化相关(Shamosh,DeYoung,Green,Reis,Johnson,Conway,et al。,2008)。 这种关联表明,在选择即时奖励和延迟奖励之间,在工作记忆中保持远距离目标的能力较弱的个人更容易打折延迟奖励。 鉴于冲动行为通常被定义为缺乏对行为的认知控制,因此较弱的执行功能与每种形式的冲动性之间的关联并不令人惊讶。

尽管弱执行功能是不耐烦和不假思索的基础,但动物和人类模型的证据都表明这些形式的冲动是独立的(帕蒂(Pattij)和范德舒伦(Vanderschuren),2008年; 雷诺兹(B. Reynolds),彭富(Penfold)和帕塔克(Patak),2008年)。 也就是说,表现出一种冲动性的个体不会或多或少地表现出另一种冲动。 此外,第三种类型的冲动性与其他两种冲动无关(怀特塞德和琳娜(2001))。 接近新颖和令人兴奋的体验的倾向,被称为 轰动 (Zuckerman,1994),或 新奇 (克洛宁格(Singvardsson)和波曼(Bohman),1988年寻求,其特点是探索新的刺激和尽管存在与之相关的风险而尝试激动人心的活动的倾向。 已发现早期形式的侵略性和其他形式的外化行为的儿童更大(Raine等人,1998).

在费城进行的一项研究中,387青少年10到12的社区样本,我和几位同事发现,通过没有思考和感觉寻求的行为评估的冲动性是早期形式的问题和风险行为的强大关联(罗默,贝当古,吉安妮塔,布罗德斯基,法拉和赫特,2009年)。 如图所示 图3一个具有两种冲动性测量的因果模型(它们在这个年轻样本中有些相关,r = .30)能够完全解释问题行为(如反对行为和ADHD症状)与冒险(如此)之间的关系。如饮酒,赌钱,打架和吸烟)两者之间没有明显的残余关系。 这项研究证实了两种冲动形式对风险行为的早期表现的重要性,并且与强调儿童解除抑制轨迹的理论相一致,可以预测早期青少年问题和危险行为(Tarter等,2003; Zucker,2006).

图3  

因果模型的结果显示冲动性解释了费城青春期前社区样本(年龄10至12)的风险和问题行为的协变(来自 Romer等,2009)。 从问题行为到风险行为的路径不是 ...

早期压力源在使儿童易患青少年风险中的作用

来自神经科学和行为遗传学的迅速积累的证据强调了尽早暴露于严重的应激源对于以后的健康的重要性。 有大量证据表明,严重的压力源(那些持续存在且不受个体控制的压力源)对多种健康结果均具有“毒性”作用(Shonkoff,Boyce和McEwen,2009年)。 关于青少年承担风险,疾病预防控制中心开展的不良儿童经历(ACE)研究(安达等人,2006; 米德尔布鲁克和奥迪奇(Middlebrooks&Audage),2008年),显示了儿童期间各种形式的压力暴露如何预测后来的不良风险。 特别是,诸如身体和情感虐待,情感忽视,父母使用药物以及家庭暴力等早期压力因素与后来的青少年不良后果相关,包括吸毒,成瘾和自杀。 在女性青年中,性虐待的经历与接触其他压力源高度相关,并且与第一次性交时的早期年龄和意外怀孕有关。 一般而言,ACE经历的越多,青春期和后期生活中风险行为的出现就越多。

对灵长类动物和啮齿动物的研究提供了对早期不良经历如何对青春期可能出现的行为产生长期影响的一些理解。 Meaney及其同事对大鼠的研究表明,早期母亲护理的变化会对后代产生表观遗传效应。 在他们的模型中,控制下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴(HPA)应激反应的基因被“沉默”,导致对压力的更大反应(Meaney,2001)。 在老鼠中,在照顾新生儿方面养育较少的母亲更有可能产生这些效果。 这些作用似乎部分是由海马中血清素功能降低所致。 对海马功能介导的空间能力和记忆似乎也有不利影响。 这也导致对后代压力体验的反应不够理想(Meaney,2007).

这些表观遗传过程可能最显着的后果是,较少养育的母亲的女性后代更有可能以与其后代相似的方式行事。 使用交叉寄养设计,可以确定这是由代际传递引起的 经验 而不是基因。 也就是说,母亲行为的经验产生的效果而不是从父母到后代的遗传传递。

灵长类动物的早期经验会产生类似的效果。 Suomi对恒河猴的研究表明,恒河猴由其母亲或少养的同伴饲养,这些同伴饲养的雄性在青春期表现出更大的外在行为(Suomi,1997)。 在与恒河猴的研究中,Maestripieri及其同事研究了母亲虐待和忽视后代的神经行为影响(Maestripieri,2008)。 他们还发现,母亲的虐待是通过行为而不是遗传来传播的。 此外,他们发现serontonergic调解的特殊作用似乎增加了后代的冲动性。 也就是说,受虐待的后代在脑脊髓液中表现出较低水平的血清素,这一指标与冲动性增加有关(McCormack,Newman,Higley,Maestripieri和Sanchez,2009年)。 这项研究的一个有趣的方面是血清素转运蛋白基因的短等位基因增强了母体滥用的影响,这一发现与儿童时期遭受虐待的人的研究一致(Caspi,Sugden,Moffitt,Taylor,Craig,Harrington等,2003).

对人类的研究还表明,父母的早期虐待与后来的行为问题有关。 在从2到8年龄的高风险儿童的纵向研究中(Kotch等,2008),父母在年龄之前忽视2可预测8年龄的攻击性行为。 后来的疏忽并没有预测到这个年龄段的攻击性行为。 其他研究发现,由于早期滥用,HPA轴介导的应激反应异常(Tarullo和Gunnar,2006年).

测试人类HPA轴反应性增加的表观遗传学解释的一个难点是需要检查脑组织。 在最近的一项研究中, McGowan及其同事(2009) 检查自杀死亡或通过其他方式死亡的死者的海马组织。 此外,那些因自杀而死的人被区分为他们是否经历过虐待或忽视儿童。 根据表观遗传学的解释,患有虐待儿童的人应该在与应激反应相关的区域(包括海马体)中表现出更多的基因沉默证据。 他们的研究确实发现了这种影响,从而为人类提供了类似的表观遗传效应的第一个证据。

Meaney的研究表明,母亲对后代的行为是母亲所承受压力的函数。 承受较高压力的母亲对待新生儿的护理较少,这归因于对环境的防御反应。 尽管这可能以增加冲动的形式给后代带来一些好处,但它可能对人体有害,特别是当它导致行为障碍和其他外在状况时,会增加受伤和监禁的风险。 不用说,在低社会经济环境中,母亲承受的压力更大,在这种环境中,围绕食物和其他支持的不确定性可能尤其具有挑战性(埃文斯和金,2007年).

青春期冲动的变化

对儿童期和青春期危险行为轨迹的研究表明,除了在青春期持续存在的早期发病轨迹之外,在青春期和成年后期通常会出现一个或多个轨迹。 莫菲特称这些是青少年限制的轨迹,因为随着年轻人进入成年期,它们往往会下降。 这些轨迹的最大来源之一是感觉寻求的增加,这似乎是青少年时期大多数青年的特征。 感觉寻求的增加与多巴胺向腹侧纹状体释放的增加有关(钱伯斯等人,2003). 矛(2007) 已经确定这是哺乳动物的生物学普遍性,似乎鼓励青少年动物离开家庭并与同龄人一起冒险探索新领域和选择配偶。

我们观察到14至22年轻人的国家样本中感觉寻求的增加(罗默与轩尼诗,2007年)(看到 图4)。 在男性中,感觉寻求的总体水平高于女性,并且男性在该特征中表现出长时间的变化。 虽然女性青年在16年龄附近达到顶峰,但男性青年在19年龄之前不会达到顶峰。 感觉寻求的这种上升是伏隔核的多巴胺能激活的一种表现,这是在青春期达到峰值的过程。 感觉寻求的增加与其他风险承担的年龄梯度非常一致,例如逮捕犯罪行为和吸毒(见 图5)通过监测未来研究评估(Johnston,O'Malley,Bachman和Schulenberg,2006年)。 此外,这一特征的个体差异与青少年和成年人的一系列危险行为倾向有关(Roberti,2004; Zuckerman,1994).

图4  

国家安纳伯格青年调查中按年龄寻求感觉的趋势(取自 罗默与轩尼诗,2007年,经许可)。
图5  

监测未来研究中报告的使用酒精,大麻和卷烟的纵向趋势。

与青春期寻求感觉上升有关的一个重要问题是,与其他形式的冲动性表现形式相关,是否与行为缺乏行政控制有关。 在这个问题上证据很少,但鉴于感觉寻求和智商之间的微小但显着的正相关(Zuckerman,1994),似乎那些表现出更强烈的感觉寻求驱动力的人对其行为的执行控制能力也差不多。 事实上,在费城轨迹研究中,我们发现感觉寻求的差异与工作记忆表现正相关(罗默(Romer),贝当古(Batancourt),布罗德斯基(Brodsky),贾安妮塔(Giannetta),杨(Yang)和伤害(2009))。 因此,似乎青春期风险承担的一个更强大的来源与执行功能的缺陷无关。

Raine及其同事最近的一项研究(Raine,Moffitt,Caspi,Loeber,Stouthamer-Loeber和Lynam,2005年)研究了持续反社会青年以及更多青少年限制和非犯罪青年的社区样本中的神经认知功能。 他们发现反社会青年的空间和长期记忆缺陷与儿童期虐待带来的海马功能缺陷相一致。 然而,在青少年期间仅仅表现出小规模的反社会行为上升的青少年与大多数认知功能测量的非青少年没有什么不同。

感觉寻求在青少年风险评估中的作用

鉴于感觉寻求在青少年冒险中的强大作用,有必要确定其对决策的影响是否涉及与成人使用的不同的过程。 在最近提出的青少年冒险模型中, 罗默和轩尼诗(2007) 提出感觉寻求的影响是由成人决策的基础相同的过程调节的,即使用情感作为评估行为选择的基础。 特别是,正如Slovic及其同事所建议的那样(Finucan,Alhakami,Slovic和Johnson,2000年; Slovic,Finucane,Peters和MacGregor,2002年),影响启发式是一个强大而简单的决策规则,它依赖于对响应选项的主导情感反应作为评估其奖励潜力的标准。 此外,启发式的使用引入了风险和奖励感知之间的相互关系。 也就是说,附加于期权的影响越有利,与之相关的风险就越小。

风险与回报之间的反比关系是对决策的理性选择模型的偏离,其中风险和回报是独立评估的。 实际上,风险和回报通常与不确定后果的世界无关(Slovic等,2002)。 然而,这似乎是我们决策的一个特征,即在这两个选择维度之间强加一个反比关系。 这个决策微积分使我们受到由行为选择的显性情感反应控制的某些判断偏差。 我们喜欢的那些活动往往被认为风险低于那些实际上更安全但效果不那么愉快的活动。 因此,我们宁愿驾驶汽车而不是坐火车,即使其他一切都不变,火车比汽车安全得多。 然而,启发式使决策变得更简单,而不是仔细考虑风险和奖励所需要的。

从发展神经科学的角度来看,使用情感启发式是一种有趣的现象。 因为它需要很少的审议,它可以指导行为而无需广泛的认知控制。 因此,没有理由相信它应该依赖于青春期认知控制机制的广泛成熟。 实际上,影响评估的腹侧PFC区域比背侧和侧区更早成熟(Fuster,2002)对许多执行功能至关重要(米勒和科恩,2001年)。 毫不奇怪,当我们检查青少年的冒险行为时,我们发现影响启发式在这个决策领域中是有效的。 此外,从青春期中期(14年龄)到成年早期(22年龄),其使用似乎不随年龄而变化(罗默与轩尼诗,2007年)。 例如,在评估吸烟,饮酒和吸食大麻的影响时,有利影响和风险的判断彼此强烈反向相关,并形成与每种药物的使用密切相关的一个因素。 实际上,风险判断并未对每种药物的正面影响之外的药物使用做出重大预测。

青少年冒险的另一个重要特征是同龄人的影响。 如图所示 图6感觉寻求者不仅对小说和令人兴奋的体验有良好的影响,他们还寻找具有相同兴趣的同龄人。 这种选择过程创造了一种社会环境,不仅鼓励冒险,而且还增强了对新体验的有利影响。 因为感觉寻求不同的年轻人基本上与同龄人相聚,所以他们自己的感觉寻求水平的影响通过影响力转移过程接触他人而得到加强。 鉴于年龄相近的年轻人同时经历了感觉寻求的同样增长,这种同伴效应放大了对吸毒等新颖和令人兴奋的行为的情感吸引力。 结果,影响对行为的影响因同伴影响而增强。

图6  

因果模型的结果显示影响评估和同伴影响如何调节青少年14到22的感觉寻求和酒精使用之间的关系(改编自 罗默与轩尼诗,2007年).

如所见 图6,连接模型中的因素的路径权重表明,感觉寻求和同伴影响都集中在情感评估上,并且通过这条路径产生的行为变化比单独通过同伴影响产生更多变化。 总体而言,影响评估和同伴影响占使用烟草,酒精和大麻变异的一半以上。 这种影响不仅限于对药物的影响。 在青少年乘坐汽车时未能使用安全带的研究中, 邓禄普和罗默(2009) 发现这种行为的大约一半变化与影响评估和同伴影响有关。 然而,在这种情况下,同伴的影响力稍微强于单独的影响。

我们关于感觉寻求对青少年冒险行为的影响的研究结果表明,有可能解释青春期风险行为的大量增加,以及这种冲动形式的增加。 此外,受感觉寻求影响的决策过程与成人使用的决策过程相同。 实际上,影响启发式需要很少的考虑,并且如果不是更早的话,似乎可以在青春期开始时使用。 最后,感觉寻求并不像其他形式的冲动那样反映执行功能的不足。 因此,几乎没有证据表明与感觉寻求相关的风险反映了PFC脑成熟的缺陷。

是否有关于脑结构和青少年风险的证据?

我们所审查的证据表明,青少年冒险不是一种普遍现象,并且与至少三种类型的冲动相关的个体差异是青少年这种行为的基础。 此外,通过工作记忆和响应抑制任务评估,至少两种形式的冲动与弱执行功能相关联。 然而,感觉寻求似乎与这些执行功能中的任何一个都没有负相关,并且实际上可能与工作记忆能力有某种正相关。 然而,通过工作记忆和反应抑制任务评估的认知控制也在青春期持续改善(Bunge&Crone,2009年; Spear,2009; Williams,Ponesse,Shachar,Logan和Tannock,1999年)。 这些成熟变化是否反映了大脑结构的变化,这限制了青少年对冒险的认知控制?

几乎没有直接证据支持青春期脑结构中的自然成熟与冲动行为之间的关系。 这部分是由于很难观察到可能与冲动行为有关的大脑结构变化。 如上所述 Galvan等,2006:

神经影像学研究无法明确表征这种发育变化的机制(例如,突触修剪,髓鞘形成)。 然而,这些体积和结构变化可能反映了在成熟过程中来自这些大脑区域(PFC和纹状体)的相互投影的细化和微调。 因此,这种解释只是推测性的。 (6885)

Lu和Sowell(2009) 回顾了有关发育过程中大脑结构变化与认知和运动技能表现之间关系的知识。 他们的总结并没有提供太多证据证明反映突触修剪的皮质变薄可以改善认知能力。 例如,保持IQ不变, Sowell及其同事(2004) 发现从5年龄到11的皮质变薄与词汇量的改善有关,这种效果似乎是由学习而非脑成熟驱动的。 在一项研究中,研究从7年龄到19年龄的皮质厚度变化,作为不同智商水平的函数, 肖及其同事(2006) 发现智商超群的人开始了瘦身过程 后来 比那些智商正常的人。 如果皮质变薄促进认知技能的发展,那么人们会认为智商较高的人会更早发生。 最后,在与语言技能相关的区域(peri-Sylvan左半球),皮质 增厚 而不是变薄与语言技能发展的增加有关(Lu,Leonard和Thompson,2007年)。 因此,皮层变薄甚至不能表征皮层所有区域的技能发展。

关于白质的变化, 伯恩斯,摩尔和卡普拉(2009) 检查了PFC中髓鞘形成与青少年12到18的风险之间的关系。 他们保持不变的年龄,发现冒险倾向是 积极 与白质发展相关。 与此发现一致, DeBellis及其同事(2008) 研究发现,在没有这种情况的青少年中,酒精性胼call体的髓鞘形成更为先进。 因此,支持延迟PFC髓鞘形成作为青少年问题行为的风险因素的证据不仅缺席,而且与预期相反。

在总结这项研究时, Lu和Sowell(2009) 注意到:

形态学和技能成熟之间的相关性虽然具有指导性,但仅揭示了相关性,并且无法阐明因果关系。 神经科学仍然必须依靠使用受控实验设计的动物研究来了解形态学成熟是否能够获得技能,或者技能获取是否会推动形态变化。 (19)

一些研究人员试图观察大脑功能的差异,同时参与风险决策,这有助于识别大脑发育中与年龄相关的差异。 这些研究使用了从儿童期到成年期不同年龄的个体的功能磁成像(fMRI),同时从事各种任务。 然而,关于PFC差分激活的结果并没有清楚地说明PFC激活如何与风险决策相关。

与将青春期风险增加归因于寻求感觉的理论相一致(钱伯斯等人,2003), Galvan等。 (2006) 发现青少年(年龄13至17)在预期获得奖励时表现出比年轻人(年龄7至11)或年龄较大的个体(年龄23至29)更高的伏核峰值激活。 然而,对于PFC的腹侧区域的眼眶额叶皮层(OFC)的激活,青少年在成人方面与成人没有差别。 儿童表现出比青少年或成年人更强烈的反应。 然而,这些结果有点难以解释,因为使用奖励提示可以很容易地将兴奋值和兴趣作为年龄的函数(不同姿势的可爱海盗的图片)而不同。

在大脑激活的综合研究中, 埃舍尔,尼尔森,布莱尔,派恩和恩斯特(2007) 研究了青少年前期(青少年从9到17)和年轻人到年长者(年龄20到40)的各种大脑区域,同时在不同风险的选项之间做出选择。 批判性比较是在小额货币结果的回报率较高的选择与较大结果的回报概率较低的选择之间进行的。 在一个有趣的设计决策中,研究人员没有保持两种选项的预期值不变。 与风险较小的替代方案相比,选择风险替代方案总是不利的。 他们发现老年人在选择危险的不利选择时,比年轻人更强烈地激活侧向OFC。 该发现被认为是老年人体内PFC激活更大的证据。 另一种解释是,在作出不明智的决定时,老年人表现出比年轻人更大的PFC激活。 显然,这项研究对确认成人的优越额叶控制作用不大。

在最近对这些和其他一些使用fMRI检测不同年龄组脑激活差异的研究中, 恩斯特和哈丁(2009) 注意到:

描绘个体发育轨迹的目标增加了这项研究的复杂性,并且需要理论模型来约束假设并指导实验范式的发展以用于逐步系统方法。 (69-70)

当比较不仅在大脑发育方面不同而且在经验方面不同的不同年龄组时,对限制假设的关注尤其重要。 鉴于提出的担忧 Lu和Sowell(2009),似乎很难将经验对大脑结构的影响与不依赖于学习的形态学成熟的影响区分开来。

建议的另一种方法 邦吉和克朗(2009) 是将青少年差异化地暴露于认知训练中。 如果适当的训练可以在青少年中产生更好的决策,那么就会反对成熟假设,这可以预测在没有足够的大脑成熟的情况下训练是不充分的。 因为对经验影响的研究无疑会增加我们对形态成熟与经验的作用的理解,我们现在转向这样的研究。

经验对冲动性影响的证据

鉴于基于青春期脑成熟限制的非常强烈的预测,确定经验是否可以克服这些限制是有意义的。 特别是,鉴于冲动性在青少年冒险中起着重要作用,是否有证据表明经验可以改变任何形式的冲动? 这里的证据非常明确:有许多干预措施可以改变大脑功能,从而减少冲动和相关风险。 在回顾这些干预措施时,区分童年时期和青春期后期成功的那些干预措施是有帮助的。 儿童期干预措施应有助于防止早期形式的冲动,如果不及时治疗,可继续进入青春期。 青少年干预应该能够抵消感觉寻求的增加以及在生命的第二个十年中出现的潜在的其他形式的冲动。

早期干预

有两种形式的早期干预已经成功进行了测试。 其中一项涉及干预患有虐待孩子风险的父母,从而防止这种治疗对后代产生不良后果。 另一种是后来与家人和孩子一起干预,或者只是与学校里的孩子一起干预。

与父母最成功的早期干预之一是护士访问计划 David Olds及其同事(1998)。 该计划包括在出生前访问准父母,并提供培训以应对可能导致孩子不太理想的出生经历的压力源。 正如上文总结的研究所预期的那样,经历压力的父母可能会以较少养育的形式将这种经历传递给他们的孩子。 这种治疗可能会在儿童中产生非最佳的大脑发育,从而导致学校和青春期后期的适应性差。 然而,在与高风险父母探访期间的父母支持使他们能够更好地应对压力源并减少将压力反应传递给儿童的倾向。 该计划的评估表明,儿童在学校表现更好,精神症状较少,包括较低的行为障碍。 此外,随着孩子年龄进入青春期,父母表现出更健康的行为(Izzo,Eckenrode,Smith,Henderson,Cole,Kitzman,et al。,2005)。 该计划的目标是联邦支持,因为它成功地防止了儿童的不良后果,并降低了学校教育,监禁和福利支持的后期成本。

除了在孩子一生的早期干预父母外,越来越多的证据表明,某些形式的早期训练会对行为产生持久影响,尤其是对学业成绩和各种形式的外在行为。 例如,对学前班强化课程的评论(A.雷诺兹和坦普尔,2008年),例如高/范围佩里学前教育项目和芝加哥儿童 - 家长学前教育计划表明,此类干预措施可提高学习成绩,让儿童留在学校,并减少可能被监禁的青少年问题行为。 这些程序似乎会影响认知和行为技能,例如与冲动性成反比的更强的持久性和自我调节。

Diamond及其同事最近的一项研究(Diamond,Barnett,Thomas和Munro,2007年),研究人员能够培养学龄前儿童的技能,这些技能会影响与学业成绩高度相关的执行功能,以及诸如注意力缺陷多动症和行为问题等冲动性疾病。 已发现这些技能与作为行为控制基础的各种PFC功能相关联,例如能够对工作记忆中的思想进行操作并减少干扰因素的干扰。

在小学阶段对儿童的其他研究表明,可以训练冲动控制策略,以改善执行功能并降低冲动性(Barry,&Welsh,2007; Riggs,Greenberg,Kusche和Pentz,2006年)。 一个具有长期随访数据的程序是良好的行为游戏(佩特拉斯(Petras),凯拉姆(Kellam),布朗,穆坦(Muthen),伊阿拉贡(Ialongo)和波杜斯卡(Poduska),2008年)。 Kellam及其同事在低收入的一年级和二年级课程中对该课程进行了测试,其中教师接受了培训,以管理整个教室的良好行为。 奖励是在一致的基础上提供的,以减少破坏性行为,增加合作,并提高对学业的关注。 19至21年龄的随访数据显示,对干预前表现出最高侵略性和不受控行为的患者具有显着的持久效果。 特别是,后续行动中风险最高的青年人的反社会人格障碍率仍然较低。

也不应忘记,已经发现药物对减少ADHD儿童的冲动症状非常有帮助。 克林伯格(2009) 表明,中等剂量的兴奋剂可以改善一般的执行功能和工作记忆,特别是在患有ADHD的儿童中,从而提高他们的学习成绩。 甚至有证据表明,使用这些药物可以减少青春期后期吸毒的可能性(威伦斯,法拉昂,比德曼和古纳瓦德纳,2003年). Klingberg及其同事(2005) 我们还为患有ADHD的儿童制定了一项协议,该协议可以使用基于计算机的培训改善工作记忆并减少ADHD症状。 波斯纳及其同事(Rueda,Rothbart,McCandliss,Saccamanno和Posner,2005年)为有注意力问题的儿童提出并测试了类似的策略。

总之,对早期干预的研究表明,专注于执行功能和自我调节技能的强化训练可以减少冲动倾向,否则可能会影响学校的表现并导致青春期的适应不良结果。 如果青春期的大脑成熟过程阻止成功适应感觉寻求或其他冒险冲动的上升,那么这些策略就不太可能成功。

后来的干预

由于篇幅所限,无法对青少年的干预措施进行详细检查。 但是,有大量证据表明,青少年可以学会避免不良适应行为,特别是如果向他们提供了与对这些行为的情感反应相关的信息。 例如,自1974年以来在《监测未来研究》中对毒品使用进行了广泛跟踪,结果表明,个人和总体毒品使用的最佳预测指标之一是人们认为毒品对人的健康具有危害性(巴赫曼,约翰斯顿和奥马利,1998年)。 然而,媒体宣传并不总能有效地传播这些信息。 例如,政府发起的一些媒体干预无意中传达了许多青少年正在使用毒品的信息,这一信息可以增加同伴发现毒品的感觉(Fishbein,Hall-Jamieson,Zimmer,von Haeften和Nabi,2002年; Hornik,Jacobsohn,Orwin,Piesse和Kalton,2008年)。 如上所述,这种看法可以增强对药物使用前景的有利情感反应。

在参与新行为时可以帮助防止不良后果的策略的一个很好的例子是美国许多州采用的渐进式驾驶员计划。该策略基于这样一种理念,即驾驶是一种复杂的行为,需要经验来解决。主。 如图所示 图7,驾驶大约1000里程(平均6个月)后,青少年驾驶员的碰撞事故显着减少(麦卡特,沙巴诺娃和叶,2003年)。 如果这种早期学习经验可以在风险较低的监督条件下完成,那么在更好地掌握行为之前,它可能会降低危险结果的可能性。 许多州都采用了分级许可策略。 在这个程序中,青少年没有获得完整的执照,直到他们通过试用期,他们不能在晚上开车,必须与成年人一起开车。 该策略有效性的证据表明,它可以降低碰撞率和严重伤害,并以一种对某州的限制数量作出反应的方式(Morrissey,Grabowski,Dee和Campbell,2006年).

图7  

青少年驾驶员报告的汽车碰撞趋势与行驶里程有关,表明在大约1000英里的驾驶经历后,车祸严重下降(经许可转载) McCartt等,2003).

在最近的感觉在青春期和成年早期年寻求(14 22到)的影响的研究中,我和同事们发现了冒险的经验导致急躁的减少与延迟折扣任务评估(Romer等,2010)。 与其他年轻人相比,高度吸引青少年吸毒的青少年随着年龄的增长而表现出急躁感。 这种减少也减少了药物的使用。 其他年轻人往往不会在青春期表现出折扣的变化。 这一发现表明,从过度冒险中获得的经验使高感觉寻求者能够产生更大的耐心,这是降低承担风险的一个因素。 对行为紊乱的青年进行的研究也表明,对这些年轻人的耐心程度比其他人更低(特纳和皮克罗,2002年)。 因此,尽管他们冒着更大的冒险风险,但寻求高度兴趣的年轻人可以从他们行为的后果中吸取教训,并最终变得不那么风险较小的同龄人。 未来转化研究面临的挑战是确定干预措施,这些干预措施可以提供青少年过渡到成年期所需的经验,同时保护青少年免受可能危及其长期健康和发展的不良后果。

由于注意到 矛(2009),

在青春期发生的经历可以用于以与这些经历相称的方式定制成熟的大脑。 根据这些经历的性质,时间,以及它们的后果,这种大脑定制可以被视为一个机会,也就是一个漏洞。 (308)。

未来的研究应该有助于解开经验和大脑成熟的相互作用。 如前所述,检查结构性大脑成熟和功能的研究结合改善认知和行为控制技能(例如工作记忆)的训练计划应该能够确定经验在不同结构成熟水平上的作用。 这项研究应该有助于开展培训练习,为青少年提供他们所寻求的经验,同时减少他们遇到自己设备时遇到的风险。

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