Hirnunterschiede bei Jugendlichen und Psychopathen führen zu einem impulsiven und risikobehafteten Verhalten | 2020

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Anonim

Neue Forschungsergebnisse - sowohl bei Menschen als auch bei Tieren - zeigen Unterschiede in der Struktur und Funktionsweise jugendlicher Gehirne im Vergleich zu Jugendlichen oder Erwachsenen, die einem jugendlichen Verhalten wie unreifer Entscheidungsfindung, erhöhtem Risikobereitschaft und impulsivem Verhalten entsprechen. Als Ergebnis dieser Forschung fordern die Wissenschaftler nun dringend, dass die Pubertät als ein separates Entwicklungsstadium untersucht wird - eines, das sich deutlich von den Lebensstadien von Kindern oder Erwachsenen unterscheidet.

"Das Gehirn von Jugendlichen scheint seine Entscheidungskompetenz in Richtung kurzfristiger Vorteile zu tendieren, auch wenn diese Vorteile gegen mögliche langfristige Nachteile abgewogen werden", sagt Dr. Jonathan Cohen von der Abteilung für Psychologie am Princeton Universität.

In einer Studie stellten Dr. med. Gregory Berns und seine Kollegen an der Emory University School of Medicine fest, dass Hyperaktivität in den Belohnungskreisläufen jugendlicher Gehirne im Vergleich zu erwachsenen Gehirnen die Entscheidungsfindung von Jugendlichen beeinträchtigen kann.

Die Forscher verabreichten den Jugendlichen im Alter von 13 bis 17 Jahren und den Erwachsenen im Alter von 30 bis 50 Jahren zeitweise Primärbelohnungen mit Saft und Wasser, während sie gleichzeitig ihre Gehirnaktivität mit funktioneller Magnetresonanztomographie beobachteten. Das Gehirn der Jugendlichen zeigte im Vergleich zu Erwachsenen eine signifikante Aktivierung im medialen präfrontalen Kortex und im Hirnstamm in der Nähe des ventralen Tegmentums und der Substantia nigra.

In früheren Studien stellten die Forscher fest, dass dieses Belohnungsmodell eine gute Spezifität für das Targeting von Hirnregionen aufweist, die stark vom Dopaminsystem des Mittelhirns innerviert sind. Andere neuere Forschungen haben gezeigt, dass Dopamin eine Rolle beim Erlernen von Verhaltensweisen spielt, die mit Belohnung und Vergnügen verbunden sind. In Übereinstimmung mit dieser Ansicht zeigte das Modell, dass eine wichtige Belohnungsstruktur des Gehirns - das Striatum - aktiver war, wenn die Belohnungen auf unvorhersehbare Weise verabreicht wurden, was darauf hindeutet, dass die „Belohnung“ des Gehirns möglicherweise mehr mit der Vorhersehbarkeit zu tun hat eines Ereignisses als mit, wie angenehm es ist.

"Diese Studien deuten darauf hin, dass Entscheidungen von Jugendlichen teilweise auf eine größere biologische Sensibilität zurückzuführen sind, um entweder sich selbst oder wahrscheinlicher die Neuartigkeit von Belohnungen zu belohnen", sagt Berns. "Es ist möglich, dass eine Belohnung oder Neuheit, die mit der Belohnung verbunden ist, Hyperaktivität auslöst, wenn sich noch immer Belohnungsstrukturen und -kreise im Gehirn entwickeln."

Eine andere Studie ergab Unterschiede im Risikoverhalten bei pubertierenden Ratten.Georgia Hodes, eine Doktorandin an der Rutgers University, arbeitete mit Tracey J. Shors, PhD, zusammen und untersuchte in einem erhöhten Labyrinth das Erkundungsverhalten männlicher und weiblicher Ratten vor, während und nach der Pubertät. Das Labyrinth enthielt "sichere" (geschlossene und dunklere) Bereiche und "ängstlichere" (offene und exponierte) Bereiche. Die Forscher analysierten Videobänder von Ratten, die sich während 10-minütiger Sitzungen frei durch das Labyrinth bewegten. Das erhöhte Plus-Labyrinth ist eine Aufgabe zur Messung der Angst, die durch den Konflikt zwischen dem Erforschungswillen des Tieres und seiner Angst vor Freiflächen entsteht. Das Betreten der exponierten Bereiche des Labyrinths durch ein Tier weist auf eine geringere Angst hin, während eine Verlängerung des Kopfes der Ratte in den offenen Bereich, ohne ihn tatsächlich zu betreten (gedehnte, gedämpfte Haltung), eine Einschätzung des Risikos anzeigt.

Die Forscher stellten fest, dass sowohl männliche als auch weibliche pubertierende Ratten häufiger in offene und exponierte Gebiete eindringen und dort mehr Zeit verbringen als erwachsene männliche und weibliche Ratten. Dies lässt vermuten, dass die pubertierenden Ratten eher forschungsbereit und weniger ängstlich sind als die erwachsenen . Die präpubertären Ratten zeigten im Vergleich zu pubertären und erwachsenen Ratten ein aktiveres Verhalten, nicht notwendigerweise ein ängstlicheres Verhalten.

Pubertierende Ratten dehnen ihren Körper eher in die Bereiche aus, die Angst hervorrufen, als präpubertierende Ratten. Erwachsene Ratten zeigten ein ähnliches Extensionsverhalten, betraten jedoch nicht die angstauslösenden Bereiche, während die pubertierenden Tiere nach Risikobewertung die Bereiche abrupt betraten, was darauf hindeutete, dass die pubertierenden Ratten impulsiver waren als die erwachsenen. In keinem Alter wurden Geschlechtsunterschiede festgestellt.

"Die Pubertät scheint ein spezialisiertes Entwicklungsstadium zu sein, in dem Männer und Frauen mit größerer Wahrscheinlichkeit neue Umgebungen erkunden", sagt Hodes. „Dies ist wahrscheinlich eine adaptive Strategie, die sich aus dem Futtersucheverhalten ergibt. Es hätte auch reproduktive Vorteile, wenn der Kontakt mit neuen Mitgliedern des anderen Geschlechts verstärkt würde. “

In anderen Arbeiten verwenden Wissenschaftler das extreme Beispiel des Eingehens von Risiken bei Psychopathen, um das normale Verhalten sowie die Struktur und Funktion des Gehirns zu untersuchen. Prominente Merkmale von Psychopathen sind ihre schlechte Entscheidungsfähigkeit und erhöhte Risikobereitschaft.

Diana Fishbein, PhD, und ihre Kollegen vom Research Triangle Institute International in Baltimore untersuchten das Gehirn von 13 Psychopathen und 15 Nichtpsychopathen mithilfe der Positronenemissionstomographie (PET). Making Task (RDMT). Vor dem Scannen bewerteten die Teilnehmer in einem Fragebogen, der die psychopathischen Eigenschaften misst, entweder die Bereiche „Primäre Psychopathie“ oder „Nichtpsychopathie“.

Das computergestützte RDMT misst die Risikobereitschaft und Entscheidungsfähigkeit, indem es den Teilnehmern verschiedene Auswahlmöglichkeiten bietet, bei denen eine bestimmte Anzahl von Punkten auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit, dass ihre Auswahl richtig ist, „gespielt“ wird. Die Teilnehmer können zwei Entscheidungen treffen: Entscheidungen, bei denen die Wahrscheinlichkeit geringer ist, dass sie korrekt sind, die jedoch zu einer höheren Punktzahl führen, wenn sie korrekt sind, oder eine höhere Punktzahl, wenn sie falsch sind. oder Entscheidungen, bei denen die Wahrscheinlichkeit größer ist, dass sie korrekt sind, die jedoch weniger Punkte einbringen, wenn sie korrekt sind, oder weniger Punkte verlieren, wenn sie falsch sind. Das Eingehen eines Risikos bei dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der Option mit der geringsten Wahrscheinlichkeit korrekt ist, um eine höhere Belohnung zu erzielen (dh mehr Punkte zu verdienen), obwohl die Strafe für die Nichtbeachtung möglicherweise höher ist (dh mehr Punkte zu verlieren) als für die Auswahl von a Wahl, die eher richtig ist.

Unterschiede im Verhalten und in der entsprechenden Gehirnaktivität wurden zwischen Psychopathen und Nicht-Psychopathen gefunden, nachdem die Unterschiede in der Schwere des vorherigen illegalen Drogenkonsums in der Gruppe berücksichtigt wurden. Personen im Bereich der primären Psychopathie trafen in beiden Studien riskantere Entscheidungen - Entscheidungen, die ungünstiger waren (wobei die geringste Wahrscheinlichkeit bestand, eine höhere Belohnung zu erhalten, die mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zu einer Bestrafung führte). Sie sammelten auch weniger Punkte und hatten längere Reaktionszeiten, bevor sie Entscheidungen trafen als die Nichtpsychopathen. Obwohl beide Gruppen ihre Risikoentscheidungen während der zweiten Studie verringerten, reduzierten die Nichtpsychopathen ihre Risikoentscheidungen signifikant stärker als die Psychopathen.

Diese Verhaltensweisen schienen mit den PET-Beobachtungen der Gehirnaktivität zu korrespondieren, wiederum nach Kontrolle der Schwere des vorherigen illegalen Drogenkonsums, sagt Fishbein. Während der RMDT-Studien wurden sowohl bei Psychopathen als auch bei Nicht-Psychopathen verschiedene Gehirnregionen aktiviert. Die Forscher stellten jedoch auch verschiedene Unterschiede in der Gehirnaktivität fest. Nichtpsychopathen zeigten eine signifikant höhere Aktivierung in den bilateralen orbitalen Frontalregionen, dem linken Linsenkern und der linken parietalen Kortikalis als Psychopathen. Psychopathen zeigten eine stärkere Aktivierung als Nichtpsychopathen im linken vorderen Cingulum, im rechten Hippocampus, in der rechten Insula und im bilateralen Caudatum. Beide Gruppen zeigten eine Aktivierung im rechten orbitalen frontalen Kortex, im bilateralen Thalamus, im Kleinhirn und im parietalen Lappen und eine Deaktivierung im linken oberen frontalen Gyrus, im bilateralen mittleren cingulären Kortex, im vorderen cingulären, im linsenförmigen Kern und in der Insula .

"Die stärkere Aktivierung des anterioren cingulären Kortex und der Insula durch die Psychopathen hängt wahrscheinlich damit zusammen, dass sie sich mehr auf die Erzielung hoher Belohnungen konzentrieren und die möglichen Strafen nicht berücksichtigen", sagt Fishbein. „Die Aktivierung des Hippocampus in der Gruppe der Psychopathen hängt wahrscheinlich mit dem Fehlen einer angemessenen emotionalen Reaktion auf Entscheidungen zusammen, die mit Strafen verbunden sind.

"Die Leistungsdefizite von Psychopathen entsprechen einer geringeren Aktivierung der präfrontalen Hirnrinde und einer stärkeren Aktivierung der Hirnstrukturen, die empfindlich auf Fehlerüberwachung und Belohnung reagieren", sagt Fishbein. "Diese Aktivierungen deuten auf einen Mangel an frontaler hemmender Kontrolle über riskante Entscheidungen hin."