Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

Begrijpen van adolescentie als een periode van sociaalaffectieve verplichting en doelflexibiliteit

Inleiding

Adolescentie is een periode van leren en aanpassen. Het gaat om nieuwe dingen ontdekken en om fysieke, cognitieve en emotionele veranderingen binnen de adolescent zelf. Er is dus sprake van fysiologische veranderingen en daarnaast veranderen de sociale rollen en verantwoordelijkheden. Dit gaat gepaard met een gevoel van onafhankelijkheid en verantwoordelijkheid en dit bereiken ze door middel van persoonlijke doelen en motivaties. In deze review wordt de kijk op de ontwikkeling van het adolescente brein blootgegeven. Daarnaast wordt er verteld over de neuroimaging onderzoeken over de cognitieve controle, de affectieve processen en de sociale processen. De ontwikkeling hierin wordt besproken en ook de interactie hiertussen. Daarna worden de belangrijkste modellen van de ontwikkeling van het adolescente brein laten zien.

Actuele kijk van de ontwikkeling van de adolescente hersenen

Het begrip van de neurale mechanismen die betrokken zijn bij de cognitieve, affectieve en sociale ontwikkeling is verbeterd. Veel modellen hebben aangetoond dat er een kloof is tussen de cognitieve controle en de affectieve processen bij de adolescenten en dat zorgt voor een groter risico op impulsief en gevaarlijk gedrag. In de modellen komt naar voren dat affectieve hersengebieden sneller ontwikkelen dan de frontale hersengebieden, waardoor een adolescent meer emotionele dan rationele beslissingen maakt. Daardoor maken ze beslissingen zonder te kijken naar de langetermijngevolgen.

Neuroimaging ontwikkeling van de adolescenten

Veel onderzoeken waarbij fMRI is gebruikt, zijn gebrekkig. Tegenwoordig zijn er wel onderzoeken die ingaan op de transitie van de cognitieve, affectieve en sociale processen en hun interacties van adolescenten.

Functionele MRI studies van cognitieve controle

Tijdens de adolescentie wordt er meer gebruik gemaakt van cognitieve controle over gedachten en acties. Dit begint al in de vroege kindertijd en wordt steeds beter door de adolescentie heen. Dit zorgt voor het aanpassen aan de sociale context en culturele invloeden. In veel fMRI studies worden cognitieve controle functies en meer complex cognitieve controle functies, waarin verschillende basisfuncties zijn gecombineerd. Ook al zijn deze functies verschillend in hun bijdrage aan complex gedrag, toch zijn ze afhankelijk van overlappende gebieden. Deze gebieden zijn de prefrontale cortex (PFC) en de pariëtale cortex.

Basis cognitieve controle functies

Veel studies met basis cognitieve controle functies hebben aangetoond dat de PFC en de pariëtale cortex erg betrokken zijn tijdens de kindertijd en adolescentie. Het lijkt erop dat de pariëtale cortex een steeds hogere activiteit heeft bij cognitieve controle taken naarmate iemand ouder wordt. Bij de PFC worden er resultaten gevonden van zowel verhoogde als verminderde activiteit. Dit is afhankelijk van de taak en van de PFC subregio die betrokken is bij de taak.

Complexe cognitieve controle functies

De complexe cognitieve controle functies hebben een combinatie van basis cognitieve controle functies nodig. Hierbij kunnen strategieverschillen tussen mensen op een bepaalde taak kunnen worden gevonden. Bij sommige taken is gevonden dat alleen jongeren tussen de 14 en de 18 (middenadolescentie) een verhoogde activiteit van de PFC hebben. Dit wordt geassocieerd met een verhoogde reactietijd en een verhoogde accuraatheid. Echter, de echte relatie tussen taakresultaten en strategiegebruik is nog niet gevonden.

Flexibiliteit voor het werven van cognitieve controle systemen?

Er werd gevonden dat de frontale corticale hersengebieden tijdens de adolescentie erg gevoelig voor de context zijn en dat de activiteit kan worden verhoogd door middel van training. De training onderzoek laat zien dat de flexibiliteit van het frontale corticale netwerk groter kan worden tijdens de adolescentie dan als iemand al volwassen is. In studies is aangetoond dat de hoofdschakeling van de cognitieve controle al aanwezig is aan het begin van de adolescentie, maar dat de sterkte van de connectie met de hoofdschakeling veel veranderingen ondergaat tijdens de adolescentie. Deze bevindingen suggereren dat de adolescentie een cruciale periode is waarbij er door middel van specifieke leerervaringen connectiepatronen worden gevormd. De vindingen van longitudinale studies en trainingsonderzoeken laten de complexiteit zien van de specifieke ontwikkelingsveranderingen tijdens de adolescentie.

Functionele MRI studies over affectieve verwerking

Neurale systemen die gaan over affectieve processen krijgen te maken met emotie, motivatie en met waarderingssystemen die gaan over beloning en bedreiging, benadering en vermijding. Er is overlap gevonden tussen de affectieve en sociale processen. De ventrale striatum wordt namelijk actief als het gaat om een beloning. Bij een bedreiging wordt daarentegen de amygdala actief. Tijdens de middenadolescentie worden de affectieve processen benadering, vermijding en bedreiging verscherpt, omdat het in die periode actiever wordt. Er is aangetoond dat de veranderingen in de affectieve processen bij benadering en vermijding een niet-lineaire patroon heeft met een piek in het subcorticale hersengebied tijdens de middenadolescentie.

Functionele MRI studies over sociale ontwikkeling

Een belangrijke taak tijdens het volwassen worden is het sociaal competent worden. Twee dimensies van sociale ontwikkeling zijn daar belangrijk bij.

Sociale cognitieve ontwikkeling
Er zijn meerdere processen bij de sociale cognitieve ontwikkeling betrokken, zoals het mentaliseren en de metacognitie. De hersenprocessen die hierbij betrokken zijn, zijn de PFC en de temporopariëtale junctie (TPJ). De grootste verandering in interactie is dat de focus van zelfgeoriënteerd naar anderengeoriënteerd gaat, waardoor er complexere relaties ontstaan. Adolescenten hebben de sterkste motivatie om geaccepteerd te worden door hun leeftijdsgenoten, vergeleken met kinderen en volwassenen. Om te onderzoeken in hoeverre er een verschil is in zelfgeoriënteerde en anderengeoriënteerde gedachten, worden twee spellen gebruikt. Deze spellen die over sociale beslissingen gaan, zijn de Ultimatum Game en de Trust Game. Adolescenten zijn alerter op de perspectieven van anderen naarmate ze ouder worden. Tegelijkertijd was er een verhoging gevonden in de activiteit van de TPJ, waardoor iemand meer perspectieven ziet. Ook is er sprake van een verlaging in activiteit in de PFC. Dit zorgt voor een verlaging van de zelfgeoriënteerde gedachten en acties en een verhoging van de anderengeoriënteerde gedachten en acties. Bij de meeste veranderingen gaat het om impliciete leerprocessen en om de ontwikkeling van de sociaalaffectieve vaardigheden. Dit wordt beïnvloed door de sociale omgeving van adolescenten.

Sociale affectieve ontwikkeling
De richting van de effecten is nog onduidelijk. Het zou kunnen dat er sprake is van een gebeurtenis, waardoor er veranderingen komen in de biologische processen. Een andere optie is dat de effecten bidirectioneel is.

Puberteit en sociale affectieve veranderingen

Er is aangetoond dat sociale en affectieve veranderingen tijdens de adolescentie samenhangen met het begin van de puberteit. Er wordt daarbij gekeken naar de veranderingen in neurale processen als er sprake is van een beloning en ook wordt er gekeken naar de interactie tussen de affectieve processen en de cognitieve controle. Puberteit gaat samen met sensatiezoekend gedrag en met meer risicovol gedrag. Er zijn een aantal redenen waarom het belangrijk is om de rol van hormonale veranderingen bij een interactie van sociale en affectieve processen tijdens de puberteit te bekijken. Een verhoging van risicovol gedrag in adolescenten begint met een verhoging van sensatiezoekend gedrag en komt vooral voor in affectieve sociale contexten. Voornamelijk komt dit voor als ze samen zijn met andere leeftijdsgenoten en dan vooral in sociale contexten als een adolescent bewondering kan krijgen van zijn of haar leeftijdsgenoten.

Vooruit: nieuwe heuristieke modellen

Er zijn twee belangrijke uitdagingen waar iemand mee te maken krijgt bij de heersende modellen van de adolescente hersenontwikkeling.

• De modellen verklaren de frontale corticale onvolwassenheid, waardoor de impulsiviteit en gevaarlijk gedrag tijdens de adolescentie wordt verklaard. Neuroimaging onderzoeken ondersteunt deze modellen niet. Echter geeft het aan dat de flexibiliteit van de adolescenten van de cognitieve betrokkenheid afhankelijk is van de sociale en motivationele context. Deze uitdaging is om beter te begrijpen hoe deze prikkels zo’n sterke invloed hebben op iemands beslissing en gedrag. Deze prikkels kunnen zowel positief als negatief zijn.

• De modellen zijn gebaseerd op cognitieve neurowetenschappelijke onderzoeken die vooral afhankelijk zijn van de overeenkomsten tussen bepaalde groepen, dus tussen adolescenten en volwassenen of kinderen.

Deze uitdagingen kunnen neergehaald worden en zullen een model representeren van adolescente hersenen dat gefocust is op de rol van de puberteit. Het model laat de combinatie zien van flexibiliteit in de PFC en de veranderingen in sociaalaffectieve processen. Dit kan leiden tot kwetsbaarheid om betrokken te zijn bij negatief gedrag in sommige situaties maar kan ook een stimulans dienen, waardoor een adolescent beter kan leren. Er zijn twee aspecten die bij dit model horen.

Sociaalaffectieve betrokkenheid en doelflexibiliteit

Adolescentie is een periode, waarin er veel wordt ontwikkeld. De cognitieve betrokkenheid is daarbij flexibel en is afhankelijk van de sociale en motivationele aspecten van een doel. Door deze flexibiliteit zal een adolescent kwetsbaarder zijn om zich impulsief en onvolwassen te gedragen. Aan de andere kant kunnen ze zich ook op een effectievere manier cognitief aanpassen aan bepaalde situaties, waardoor ze meer gemotiveerd zijn en beter kunnen leren, problemen oplossen en creatief zijn. Het model geeft aan dat adolescentie een belangrijke periode is voor het ontwikkelen van cognitieve controle vaardigheden door middel van training en ervaring. Als een adolescent gemotiveerd is, zal hij of zij snel een complexe taak kunnen volbrengen. Een bepaalde vaardigheid wordt op hoger niveau uitgevoerd als het wordt aangeleerd tijdens de adolescentie dan als het wordt aangeleerd als degene volwassen is.

De rol van hormonen op sociaal affectieve ontwikkeling

Er zijn meerdere hormonen betrokken bij de pubergerelateerde veranderingen, namelijk oestradiol, oxytocine, adrenal androgens en testosteron. Vooral de sociale effecten op testosteron zijn van belang om de veranderingen tijdens de adolescentie te verklaren. Ook zorgt testosteron ervoor dat een adolescent sociale status wilt krijgen of behouden. Ook schat het de bedreigingen en beloningen in en dan vooral als het relevant is voor de sociale status. De interactie tussen de biologie en de sociale context speelt een rol bij de verfijning van het neurale circuits tijdens de adolescentie.

Conclusie en vervolgonderzoek

Het is duidelijk dat de leerprocessen impliciete, affectieve aspecten hebben bij de ontwikkeling van iemands waarden en houding en ook bij de expliciete cognitieve processen. Tijdens bepaalde fasen in iemands leven is een persoon neurologisch er klaar voor om te leren. De sociale uitdagingen zijn tijdens de adolescentie anders dan als iemand volwassen is. Dit gaat in tegen het idee dat het volwassen brein optimaal is en dat het adolescente brein beperkingen heeft.