首页  >  热点  >  新闻特写  >  文章正文
shRNA表达克隆

神经科学揭示青少年为何叛逆

Mar 12, 2018 No Comments

神经科学揭示青少年为何叛逆1

挪威的青少年练习城市酷跑。

 

这不仅仅是叛逆这么简单。神经科学研究揭示了青少年为什么倾向于选择危险行为。

Cole Skinner刚从一个废弃采石场上方的一堵墙上跳下时,便听到汽车刹车的声音。于是,他和朋友们开始沿着采石场边上的一条狭窄的小路狂奔。随后,他们跳过带刺铁丝网的围栏,迅速逃离。

Skinner和他的朋友Alex McCallum-Toppin以追逐为乐趣。他们两人同为15岁,是英国法林登一所学校的学生。他们表示,他们会寻找建筑工地和废弃建筑物等地酷跑、探索,但不会惹麻烦。酷跑在他们看来是一项酷炫的运动,足以作为吹嘘的谈资。McCallum-Toppin指出,你可以跟朋友们吹牛说,‘我一直在废弃的采石场里酷跑。’

科学研究往往把青少年的冒险行为视为是父母和社会需要应对和容忍的大麻烦。当北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina in Chapel Hill)的神经科学家Eva Telzer向家人、朋友、大学生或研究人员询问他们对青少年的看法时,发现几乎没有任何正面的评价,这是一个普遍的刻板印象。但是,Alex和Cole为什么喜欢冒险行为——考虑到其社会价值和其它利弊——应该从神经科学的角度去理解。加州大学洛杉矶分校(University of California)的神经科学家Adriana Galván指出,青少年的行为并不仅仅是由单纯的叛逆或不可控制的激素引起的。随着人年龄的增长,人们对冒险行为的界定会发生转变。

青少年确实比成年人更喜欢冒险,其后果可能包括伤害、死亡、违法,甚至长期健康问题。但是过去十年的实验室研究表明,年轻人评估风险的方式非常复杂。在某些情况下,青少年的风险规避程度可能高于老年人。他们喜欢尝试的风险比实验室通常考虑的更为广泛,包括社会风险和积极风险——例如尝试参加运动队。这些类型的行为似乎对大脑有不同的影响。

对青少年如何与风险互动这一课题开展研究非常重要。研究风险行为的神经基础可以为教育青少年提供指导方针。了解青少年大脑如何评估风险,甚至可以揭示精神健康状况的预测指标,如精神分裂症和抑郁症——这些疾病经常在青春期出现。

青少年的脑海会有出现许多念头和思想碰撞。对此,康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学(Yale University)的神经科学家B. J. Casey认为,事实上,这是美丽而神奇的,大部分时候大脑都能够正确理解。

 

叛逆的原因

青春期是一个危险的时期。全世界15至19岁的人的死亡率比10至14岁的人高出约35%。在这段时间内,危险的行为与生活中的许多主要威胁有关(图:拿生命和健康去冒险)。交通事故是全球青少年死亡的最大原因。自残和其它形式的暴力也扮演着非常重要的角色。此外,一些可能导致成年后健康状况不佳的行为——例如抽烟、酗酒或宅的生活方式——往往是由青少年时期做出的不当选择所致。所以,解读危险行为一直是科学家的首要任务。

 

神经科学揭示青少年为何叛逆

 

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)研究青少年大脑发育的Ronald Dahl表示,冒险推动了青少年大脑的早期发育,这是获得成功发现的途径,因此青少年大脑也重视冒险行为。

早期的理论着重于发育中大脑的感知不平衡。与冲动行为和奖励敏感(特别是社交领域)相关的脑区在青少年时期较为活跃,而那些控制工作记忆等认知过程的脑区在整个青春期都发育较慢。

神经科学家们将十几岁的大脑比作一辆带有加速器和刹车失灵的汽车。费城宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)精神病学家和神经影像学研究员Ted Satterthwaite指出,虽然这符合发育数据,但却无法解释为什么许多青少年没有表现出冒险倾向。例如,2016年对45,000多名美国青少年的调查发现,61%的人在17-18岁之前没有尝试过卷烟;约有29%从未喝过酒。

现在大多数神经科学家承认,以不同速率发展的神经系统并不意味着大脑不平衡。Satterthwaite指出,这是一个脆弱的时期,但脆弱的原因并不是大脑出了问题。

鉴于此,人们的研究工作转向了更广泛的风险和环境影响。Dahl表示,对于许多青少年来说,相对良性的经历也存在风险,比如为朋友出头或追求异性。承担社会风险,会增加冒险倾向。

 

社会影响

近年来,研究已经开始描述社会因素如何影响风险。2009年,费城天普大学(Temple University)的心理学家Laurence Steinberg让青少年躺在功能磁共振成像(fMRI)扫描仪上,玩“小鸡游戏”——一款电子游戏,用户驾驶一辆汽车,在6分钟内经过20个红绿灯,用时越短,分数越高。当第一盏灯变成黄色时,一些青少年选择继续;其他人则等待绿灯。有时超速驾驶会带来回报,但有时候汽车会受到撞击。

当青少年单独玩这个游戏时,他们的冒险概率几乎和成年玩家一样。但是,当Steinberg告诉青少年,他们的朋友正在从一个相邻的房间看着他们玩游戏时,青少年会更倾向于冒险。在Telzer等人进行的一项类似研究中,当青少年被告知他们的母亲正在观看时,青少年会减少冒险行为。fMRI结果显示,对奖励敏感的大脑区域,如腹侧纹状体的激活,与受朋友影响的冒险行为相关。同时,母亲的存在与前额叶皮层中的激活相关,该脑区与认知控制相关。

神经科学家利用这个游戏来测试青少年的冒险倾向与其社交地位的关系。在一项研究中,尤金俄勒冈大学(University of Oregon)的一个研究小组先告知受试者两个同伴正在观看后,再让受试者在fMRI扫描下玩游戏。然后研究人员让受试者玩另一个视频游戏,而其他同伴则玩投掷和接球游戏。

当受试者在经历社交排斥之后,再玩驾驶游戏时,自认为对社交敏感的青少年更倾向于冒险。同时,这些人的颞顶区域——与模拟他人想法相关的脑区——也更为活跃。在另一项研究中,Telzer等人发现,那些更受社会排斥或受伤害的青少年更倾向于冒险。这项工作是了解哪些青少年最为脆弱的研究之一。Telzer指出,如果我们知道哪些社会因素会促使青少年吸烟或做出不好的决定,那么我们就可以引导他们进入更积极的环境。

同龄人也可以产生积极的影响。在2014年的一项研究中,某些青少年被要求在网络游戏中捐款或存钱,同时被告知,十名同龄人正在观看。如果参与者进行了捐赠,并且得到同龄人认同——用“点赞”图标表示——那么参与者在比赛期间会提供更多的捐款。Telzer指出,有一种假设认为,青少年的朋友是一种巨大的负面影响。但真实情况更为复杂。

有趣的是,调节不健康冒险行为的大脑系统似乎也有助于青少年承担积极的风险。腹侧纹状体中的活动,特别是多巴胺受体数量的增加,与青少年对积极和危险行为奖励的敏感度相关。

Telzer的研究表明,在做出帮助其他人的决策时(例如捐款),长期表现出较高的腹侧纹状体活动的青少年长期冒险行为较少,而成年时期患抑郁症的风险较低。Dahl认为这是一种平衡。

Galván表示,这些实验室研究都存在一些局限,很难在扫描仪上再现青少年生活的社会背景。例如,我们该如何在星期二下午寒冷的实验室模拟星期六发生的事情?我们的研究应该尽可能捕捉青少年对风险的倾向,而不是真实世界冒险的可能性。

另一个问题是,某项研究表明青少年的冒险倾向相对较轻。对此,Telzer表示,我们研究的青少年冒险行为实际上来自相对规范的样本,而不是那些喜欢参与高风险行为的样本。危险冒险行为可能仅限于一小部分青少年,并且有证据表明他们的处理风险的行为与同龄人大不相同。

 

高风险行为研究

2015年,Telzer开展了一项尚未发表的研究,对象是因严重犯罪而从学校被开除的青少年。她的团队要求他们躺在扫描仪上,当他们在屏幕上看到字母,就按下按钮,但如果屏幕显示“X”,则不要按。具有社会意义的图像——例如青少年在海滩上玩笑或玩游戏的积极照片,以及几个人合起来欺负一个人的负面照片——也会出现在屏幕上。当图像是积极的时候,大多数青少年在按键任务上表现更糟糕,他们的认知控制系统被积极图片的精神奖励所影响。腹侧纹状体的活动也更为活跃。但在被开除或停学的学生中,负面照片会让他们在游戏中的表现变差。Telzer说,青少年的失控似乎来自对社会刺激的不同反应。

Telzer表示,科学家们认为,冒险倾向最高的年轻人表现出标准青少年大脑特征的极端版本。但是,她表示,或许他们是“一种特殊类型的青少年”。

风险研究已经开始向美国司法系统提供信息。例如,当局正在考虑可能影响青少年自我控制的因素。研究表明,在情绪中立的情况下,年轻人和老年人一样,可以执行认知任务。但是当情绪激动时,他们的表现会变糟。多项研究可以表明,在情绪“冷静”情况下的犯罪的处理应该与那些情绪激动或感情压倒理智情况下的犯罪不同。类似的工作可以提供一些方法来确定很可能做出高危行为的青少年。

Steinberg去年在五起对青少年进行刑事判决的法庭案件中作证。在听取他关于青少年决策如何受情绪影响的证据后,肯塔基州一家法院去年决定将个人死亡年龄提高到21岁。而且这些证据也被用于反对21岁以下罪犯无假释的强制性终身监禁的论点。

由于这类发育研究可以为政策提供信息,因此科学家们感到非常兴奋。但是一些人(如Satterthwaite和Galván)指出了在法院针对个案使用fMRI数据方面存在的一些挑战。来自神经影像学研究的数据用的是参与者的平均数据,因此基于这些数据,针对一个特定大脑做出结论并不靠谱。Satterthwaite不认为应该使用神经影像学,它的噪音太多了。

这些数据对于诊断来说也过于嘈杂(噪音太多),但Satterthwaite的研究证明,年轻大脑对风险的反应可能可以揭示抑郁或焦虑的早期症状。他希望看到这些研究能够指导临床治疗。Satterthwaite指出,明明一些人面临着生命危险,我们既不给他做诊断测试,也不成像,还不提供实验室测试——这是中世纪的做法。

对青少年风险的广泛研究已经有助于将日常生活中的危险行为降到最低。例如,睡眠不足的青少年更容易发生大量的冒险行为,如吸烟和性行为。数十项关于推迟学校上课时间,以增加睡眠的研究——美国疾病控制和预防中心(US Centers for Disease Control and Prevention)以及美国儿科学会(American Academy of Pediatrics)等机构认可的一项举措——表明包括危险行为在内的许多问题会因此缓解。美国儿科学会建议8:30或更晚才开始上课;美国有数百所学校接受了该项建议,并推迟了上课时间,但在2014年,中学上课时间的平均值仍然是8:00。

Steinberg主张首先限制风险因素的暴露,例如将购买烟草的最低年龄提高到21岁,或禁止学校周边300米内销售酒。他指出,这可能比劝诫学生的方法更好。其它政策旨在减少危险行为的机会。澳大利亚、新西兰、北爱尔兰和美国的毕业许可计划迫使年轻司机在具有丰富驾驶经验后,才能为少年乘客开车。这些计划已被证明可以减少年轻司机的伤亡。

但Casey表示,适当的风险是件好事。他认为,适当的风险可以让青少年成为正常的成年人。

青少年在成长过程中需要学习很多东西——这并不是一件容易的事情。Casey继续指出,这个发育时期是最具挑战性的,每次他去做演讲,他都会让想再次度过青春期的人举手,但从来没有人举手。

 

原文检索:
Kerri Smith. (2018) Sex and drugs and self-control: how the teen brain navigates risk. Nature, 554: 426-428. 
张洁/编译

新闻特写, 热点
No Responses to “神经科学揭示青少年为何叛逆”

Leave a Reply


8 − = three