快速驾驶，毒品和不安全的性行为：青少年喜欢风险的行为可能是由于发育中的大脑存在神经缺陷
作者：Carl Zimmer
青少年是一个难题，而不仅仅是他们的父母。 当孩子从童年到青春期时，他们的死亡率翻倍，尽管青少年比孩子更强壮，更快，并且对疾病的抵抗力更强。 父母和科学家都有很多解释。 人们很容易将其归结为愚蠢：青少年还没有学会如何做出好的选择。 但事实并非如此。 心理学家发现，在认识到危险行为的风险时，青少年和成年人一样熟练。 其他的东西在起作用。
科学家们终于搞清楚那些“东西”是什么。 我们的大脑拥有神经元网络，可以衡量潜在行动的成本和收益。 这些网络共同计算出事物的价值以及我们将获得它们的距离，在百分之一秒内作出判断，远离我们的意识。 最近的研究表明，青少年的大脑出错了，因为他们以特殊的方式权衡这些后果.
对青少年心灵的一些最有见识的洞察力不是来自人类，而是来自老鼠。 出生后大约七周，老鼠进入青春期并开始像人类青少年一样行动。 他们开始花更少的时间与父母在一起，而更多的时间与其他青春期大鼠一起; 他们对新体验更加好奇，并越来越多地探索他们的世界。 少年老鼠也会产生新的欲望。 这不仅仅是因为他们对性感兴趣，而且他们的快乐景观也经历了剧变。
海德堡大学青春期研究的行为药理学家米里亚姆施奈德（Miriam Schneider）及其同事最近记录了这种转变。 科学家们对一组不同年龄的老鼠进行了一项实验，让这些动物可以饮用尽可能多的甜炼乳。 他们喝的牛奶相对于体重，通过青春期前的青年保持相当稳定。 但当他们进入青春期时，他们开始喝更多。 一旦它们成为成年大鼠，它们的饮用率就会下降，然后随着年龄的增长而保持稳定.
对于任何观察过青少年的父母喝了一瓶汽水，这个尖峰看起来非常熟悉。 但青少年老鼠的行为不仅仅是因为他们比青少年更大。 施耐德和她的同事训练他们的老鼠按下一个杠杆，以便得到一滴牛奶。 老鼠不得不按压杠杆数十次才能获得一口啜饮，每次连续啜饮需要比前一次更多的压力。 这一要求允许施奈德和她的同事们测量老鼠愿意投入多少工作以获得奖励。 他们发现，青春期大鼠比任何其他年龄的老鼠更频繁地按压杠杆，根据它们的体型，为获得的卡路里投入更多的工作。 换句话说，他们更重视牛奶。
许多其他实验支持施耐德的结果. 无论是啮齿动物还是人类，青春期使我们不仅可以为甜饮料增添更多价值，还可以为各种奖励增添价值。 一个由...领导的团队 伊丽莎白卡夫曼加利福尼亚大学欧文分校的研究心理学家，他研究了青少年的反社会行为，用纸牌游戏记录了这种转变。 她和她的团队有 志愿者在电脑屏幕上玩四张卡片的简单赌博游戏 （PDF）。 在游戏的每个转弯处，箭头指向其中一个甲板。 志愿者可以翻卡或通过。 每张卡都有不同的金额 - 例如“+ $ 100”，或“ - $ 25。”游戏的目标是尽可能多地赢取想象中的钱。
科学家堆放了甲板。 其中两个牌组的失败牌数多于获胜牌，而其他两个牌组则相反。 当人们玩这些游戏时，他们会在看到更多牌时无意识地改变策略。 他们在一些套牌上传球更多，并从其他牌上拿出更多牌。 Cauffman及其同事追踪了901志愿者的策略，从10到30岁，并将青少年与其他年龄组进行比较。 在所有年龄段，志愿者年龄越大，他们就越不愿意使用丢失的套牌。 但是科学家们在获胜的甲板上找到了不同的模式。 青少年倾向于比成人或青春期更多地玩胜利的甲板。 换句话说，他们对赢钱的回报非常敏感，但与失去它的风险相同。
这种行为的基础是青少年大脑的神经回路。 神经学家 BJ凯西 而她在威尔康奈尔医学院萨克勒研究所的同事们认为，青少年对事物的重视程度的独特方式可以通过生物学上的怪异来解释。 在我们的奖励回路中，我们有两个独立的系统，一个用于计算奖励的价值，另一个用于评估获得奖励所涉及的风险。 他们并不总能很好地合作。
Casey通过志愿者躺在fMRI扫描仪中玩游戏来跟踪这些双系统的运作。 她和博士后Leah Somerville向62志愿者展示了一系列微笑或平静的面孔。 在一些试验中，志愿者每当看到一张笑脸时都必须按一下按钮; 在其他试验中，他们被要求抵制幸福的面孔，而是回应平静的面孔，即使看到一张幸福的脸，也会在大脑中唤起同样的回报寻求反应，就像看到美元符号或美味的前景一样餐饮。
凯西记录了志愿者对平静面孔做出正确反应的频率，以及他们多久没有抵抗按下按钮时查看快乐按钮的冲动。 然后，她检查了她的受试者的脑部扫描，看看大脑的哪些区域变得活跃，并且看看志愿者的年龄 - 从6到29 - 是否在他们的反应中产生了差异。 青少年再一次脱颖而出。 当被要求按下按钮以获得平静的面孔时， 他们更有可能错误地按下按钮以获得幸福的面孔也是。 换句话说，幸福面孔的奖励使他们更难控制自己的冲动。
大脑扫描显示他们如何以不同方式处理奖励。 仅在青少年时，幸福面部的视线引发了腹侧纹状体的显着反应，腹侧纹状体是位于大脑中心附近的一小块神经元。 该 腹侧纹状体 对多巴胺特别敏感，它会产生预期的感觉，并帮助大脑专注于达到目标。 腹侧纹状体对更大的奖励产生更大的反应，并且在十几岁时它被装配到放大器，使得奖励看起来仍然更具吸引力。
大脑前部的一个独立的区域网络负责评估冲突的冲动。 这种认知控制网络允许我们阻止可以在干扰长期目标时提供短期奖励的行动。 在第一个25生命年中，网络增长非常缓慢。 结果，它在儿童时期表现不佳，在青少年时表现更好，在成人中表现更好。
凯西能够观察认知控制网络。 她和她的同事分析了志愿者的脑部扫描结果，同时他们不让自己打不到他们不应该打的钥匙。 在那些时刻，认知控制网络的一部分，称为 下额回，比其他时候更活跃。 当科学家比较不同年龄人群的认知控制网络反应时，他们发现了一种惊人的模式。 在儿童中，网络是最活跃的，在青少年中活动较低，而在成人中则较低。 凯西提出，随着认知控制网络的成熟，它会变得更有效率。 结果是，随着年龄的增长，我们需要投入更少的精力来阻止自己。
凯西怀疑青少年的麻烦在于他们陷入了神经缺陷。 青春期激素的涌入有助于推动奖励系统网络走向成熟，但这些激素无助于加速认知控制网络。 相反，认知控制在童年，青春期和成年早期慢慢成熟。 在它赶上之前，青少年仍然坚持对奖励做出强烈反应而对相关风险没有太多补偿性回应。
凯西指出，从进化的角度来看，青少年的胆大妄为可能是有益的。 一旦一个年轻的哺乳动物变得性成熟，它就需要离开它的父母并自行罢工。 它必须找到自己的食物供应并在成人世界中占据一席之地。 在一些哺乳动物物种中，青春期是个人离开一个群体并找到一个新群体的时间。 在其他人看来，现在是寻找性伴侣的时候了。
青少年大脑的奖励制度可能使青少年更愿意面对这个令人生畏的新生活阶段带来的风险。 但是，随着非法毒品和快速汽车等现代危险的发生，人类的风险也随之增加。 进化不能足够快地对这些因素作出反应。
大脑的高涨反应也可以为心理问题开辟道路。 凯西建议，由于经验，环境或基因，一些青少年可能具有相对较低的认知控制水平，使他们特别容易受到恐惧的神经信号的影响。 如果信号不受控制，它们可能导致焦虑，抑郁或其他疾病，如成瘾。 即使是经过良好调整的青少年也可能准备好选择头部的心脏 - 或许我们现在应该说，腹部纹状体位于额下回的上方。
前纹状体成熟预测认知控制失败青少年的食欲线索。
J Cogn Neurosci。 2010 Sep 1。
威尔康奈尔医学院，纽约。
抽象
青少年冒险是一个公共卫生问题，增加了终生不良结果的几率。 认为影响青少年冒险倾向的一个因素是，相对于未施加足够的认知控制能力的能力，其对食性暗示的敏感性增强。 我们通过使用fMRI扫描表征了具有不同食欲负荷的腹侧纹状体，背侧纹状体和前额叶皮层区域之间的相互作用，从而检验了这一假设。 儿童，青少年和成人参与者通过开胃（笑脸）和中性提示（镇静脸）执行了去/不去的任务。 对中性提示的冲动控制显示随着年龄的增长线性改善，而青少年显示对控制性提示的冲动控制呈非线性下降。 青少年的这种性能下降与腹侧纹状体活动增强相平行。 前额叶皮质募集与总体准确度相关，并且在不进行和进行的试验中显示出随年龄的线性响应。 连通性分析确定了在不进行或进行试验中的腹侧前额窦回路，包括额下回和背纹状体。 发展性地检查募集显示，相对于儿童和成人，青少年在快乐的“不参加”与“参加”试验中受试者间腹侧背侧纹状体的共激活更大。 这些发现暗示了相对于中间认知控制反应，青少年胃口线索的夸张的腹侧纹状体表现。 连通性和协作性数据表明，这些系统在整个发育过程中在背侧纹状体水平上进行差异化通信。 在该系统中，偏见的响应是在过失期间增加承担风险的一种可能机制
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