Hogyan működik a tinédzser-agy?

A tizenévesek agyműködését vizsgáló agykutatók azt találták, hogy olyan mértékű átrendeződés megy végbe az agyban ezidőtájt, ami felelős lehet a túlzott kockázatvállalásért, újfajta élmények kereséséért, vagy éppen az alkalmatlan válaszreakciókért. Egyre több bizonyíték mutat arra, hogy a kockázatkereső magatartás bele van programozva a serdülők agyába, ami a pszichológusok hozzáállását is megváltoztatja a "problémás" gyerekekhez.

Egy tizennégy évesnek nagyon egyszerű döntéseket kell meghoznia. Ha megpillant egy kis fényt a szeme sarkában, képes rá, hogy az ne terelje el a figyelmét, és képes legyen egyenesen előre tekinteni. Ez túlságosan is egyszerűnek tűnik - még egy nyolcévesnek is sikerül minden második alkalommal. Szükséges viszont hozzá az, hogy uralkodni tudjon a mozdulatain, ne ragadják el hirtelen impulzusok. A tinédzserek szülei azonban jól tudják, hogy a hirtelen impulzusokon való uralkodás nem gyerekük legerősebb képessége.

Mindent bonyolultabban csinálnak

A fenti egyszerű kísérletben a serdülőkorúak ugyanolyan jól teljesítenek, mint a felnőttek. A feladat megoldása közben az agyukról készített felvételek azonban jelzik, hogy agyuknak jóval több munkára van ehhez szüksége. Agykérgük homloklebenyének (mely terület a mozgások tervezésében és kivitelezésében játszik szerepet) nagy területeit használják olyankor, mikor a perifériás látásinformáció figyelmen kívül hagyása a feladat. A felnőttek agya ezt jóval egyszerűbben oldja meg.

"A felnőtté váló agy ugyanazt tudja, mint a felnőtt, csak mindent sokkal bonyolultabban csinál. Egy tinédzser első ránézésre olyan, akár egy felnőtt, kognitív képességei azonban még nem tökéletesek" - mondja Bea Luna, a Pittsburghi Egyetem agykutatója. Az ő kísérletei mutattak rá, hogy a serdülőkorúak elülső agykérge jóval nagyobb munkát végez, miközben a fentihez hasonló, egyszerű feladatot végrehajtja.

Az ehhez hasonló kísérletek világítottak rá, miért lehet az, hogy a tinédzserek képesek éretten viselkedni hétfőn, majd valami idétlen ostobaságot művelni kedden. A tizenévesek agyműködését vizsgáló agykutatók azt találták, hogy olyan mértékű átrendeződés megy végbe az agyban ezidőtájt, ami felelős lehet a túlzott kockázatvállalásért, újfajta élmények kereséséért, vagy éppen az alkalmatlan válaszreakciókért. Ez lehet az egyik oka annak, hogy bár ez a legegészségesebb életszakasz, mégis nagyobb ilyenkor a halálozási arány, mint fiatalabb gyermekkorban: nagyobb a kockázatvállalás és több a baleset.

Mozgalmas időszak az agynak

A serdülőkor évei az agysejtek számára is mozgalmas időszakot jelentenek. A sejtek küzdenek az életben maradásért, kapcsolataik folyamatosan átépülnek, átalakulnak. Az olyan képességek, mint az offenzív viselkedés elfojtása vagy az empátia csak a húszas éveinkben alakulnak ki. A gyerekkorból a felnőttkorba való átmenet nem zökkenőmentes: néhány kutató úgy tekint a serdülőkorra, mint olyan "fejlődési ablakra", mely lehetővé teszi az agy számára, hogy újragyúrja a gyerekkorból származó tapasztalatokat.

Senki nem állítja persze, hogy csupán az idegsejtek hálózatának architektúrájával meg lehet magyarázni, miért kell órákig telefonon fecsegni, elosonni otthonról, vagy a legmeredekebb hegyoldalról snowboarddal leereszkedni. Az agykutatók eredményei azonban segíthetnek a szülőknek, tanároknak megérteni a tinédzserek viselkedését. Túl mindezen, a vizsgálatok arra is rávilágíthatnak, miért vannak a serdülők fokozottan kitéve olyan betegségeknek, mint a depresszió, függőség, étkezési zavarok vagy a skizofrénia.

Tizenkét éves korára a serdülők agyának mérete, redőzöttsége, tömege eléri a felnőttekét, és a megfelelő agyterületek specializációja is kialakul. Egy amerikai felmérés azonban kimutatta, hogy az agy számára ekkor még hosszú az út a felnőtté válásig. Az 1991-ben megkezdett tanulmány kétezer, akkor három és huszonöt év közötti személyt követett végig. Mágneses magrezonancia vizsgálat (MRI) segítségével kétévente felvételeket készítettek minden résztvevő agyáról. Ezzel a módszerrel a szövetek víz- és zsírtartalmának az aránya adható meg, mely az agy esetében megkülönböztethetővé teszi a főként sejtekből álló szürkeállományt a fehérállománytól (utóbbi főképp a zsíros mielinhüvellyel borított idegi nyúlványokból áll).

A szürkeállomány vékonyodása - ingergazdag környezet kell serdülőkorban is

A Jay Giedd által vezetett kutatócsoport filmre vette az egészséges agyban öt- és húszéves kor között végbemenő változásokat. Kiderült, hogy bár a gyermekkor során a szürkeállomány megvastagodik, ezt követően az agy hátsó felétől kiinduló hullámban egészen a fiatal felnőttkor elejéig vékonyodik. Lányokban a folyamat előbb ér véget, mint fiúkban. Mindez egybevág azzal a régi megfigyeléssel, hogy a tervezésért és végrehajtásért felelős homloklebenyi területek ekkor ébrednek fel, és a lányok előbb érnek meg ebben a tekintetben is.

Giedd és mások kutatásainak eredményei bebizonyították: egy adott agyterület méretének vagy alakjának mérése felnőttkorban félrevezető lehet. Ami igazán számít, az a fejlődési útvonal, ami a célhoz vezet. Ez év elején a munkacsoport azt is kimutatta, hogy a szürkeállomány átlagosnál nagyobb mértékű elvékonyodása az átlagnál magasabb intelligenciával párosul.

Az idegtudósok úgy vélik, hogy a szürkeállomány serdülőkorban megfigyelhető elvékonyodása a felesleges, használaton kívüli idegi kapcsolatok megszüntetésének köszönhető. Az, hogy serdülőkorban a folyamat felgyorsul, azt jelzi, hogy ez az időszak felelős a használatfüggő, plasztikus fejlődésért (ahogyan angolul mondják: use it or lose it - "használd vagy dobd ki"). Minél több, a folyamatot irányító környezeti hatás érkezik ilyenkor, annál jobb - teszi hozzá Giedd. Másrészről: ha elmarad az irányítás és a kapcsolatok megszüntetése szabályozás nélkül zajlik, az agy nehezebben fog a későbbiekben megbirkózni a bonyolult feladatokkal. Néhány kezdeti vizsgálat arra is rámutatott, hogy a gyermekkori skizofrénia a szürkeállomány fokozott elvékonyodásához vezet a serdülőkorban.

Giedd le is vonja a következtetést: a tinédzserek jól teszik, ha sokat sportolnak, utaznak, zenélnek és nyelveket tanulnak - egyszóval változatos környezeti hatások érik őket. Az elmúlt évtizedben a legtöbb erőfeszítés arra irányult, hogy öt-hatéves korig fokozzuk a gyerekek agyának stimulálását. Az újabb kutatások azonban rámutatnak, hogy a serdülőkor nem kevésbé lényeges életszakasz az agyi plaszticitás szempontjából. Számos kutató nem von ilyen szoros párhuzamot az agyban bekövetkező változások és a tinédzserek viselkedése között, de a többségük úgy véli, az iskolai éveket megelőző fejlesztő programokhoz hasonlóakra lenne szükség a serdülőkorúaknál is.

A fehérállomány vastagodása - út a bölcsesség felé?

Ahogy a szürkeállomány elvékonyodik, nő a fehérállományt alkotó, idegsejtcsoportokat összekötő idegpályák vastagsága. George Bartzokis, a Kaliforniai Egyetem kutatójának vizsgálatai alapján az idegi nyúlványokat burkoló úgynevezett mielinhüvely kialakulása az időben egy fordított U-alakot ír le, ami nagyjából ötven éves kor körül éri el a csúcsát. A tinédzserévek csak a felfelé ívelő szakasz elejét jelentik.

Bartzokis úgy véli, mindez az agy egyes területei közötti kapcsolat erősítését szolgálja. Ha a megfelelő információt minél hamarabb elő akarjuk hívni, nem egy szuperszámítógépre van szükségünk, sokkal inkább egy internetszerű hálózatra. Az agy különböző központjaiban tárolt információknak folyamatosan elérhetőeknek kell lenniük, és a nagy mennyiségű adat folyamatos, gyors előhívása nagy feldolgozási sebességet és sávszélességet igényel. A mielinizáció megnöveli az axonok (idegsejt-nyúlványok) mentén terjedő információáramlás sebességét, illetve lecsökkenti a következő impulzus áthaladásához szükséges időt.

"Két év múlva a lányom tizenhat éves lesz, és ezzel az autóm balesetbiztosítási számlája is a duplájára emelkedik" - jegyzi meg Bartzokis fanyarul. "Habár biztos jobban tudja majd a közlekedési szabályokat és a reflexe is jobb lesz, mégis nagyobb eséllyel karambolozik, mivel nem tudja olyan gyorsan előhívni a tapasztalatból származó tudást, mint mondjuk én. Az, amit bölcsességnek hívunk, maximális mielinizációt igényel."

Beprogramozott kockázatvállalás

Linda Spear, a New York Állami Egyetem viselkedéskutató neurobiológusa szerint a serdülőkor zűrös időszak a rágcsálók, főemlősök, de még némely madár esetében is. Ilyenkor minden állat konfliktusba kerül a szüleivel, és a hasonló korúak társaságát választja. Mindez azt szolgálja, hogy a serdülő eltávolodjon szülei territóriumától.

Egyre több bizonyíték mutat arra, hogy a kockázatkereső magatartás bele van programozva a serdülők agyába, és ennek aktivációja összefüggésben van a hormonális változásokkal. Mindez a pszichológusok hozzáállását is megváltoztatja a "problémás" gyerekekhez. Giedd szavaival: "Nem hinném, hogy harcolhatnánk a biológiai törvényszerűségekkel, és megváltoztathatnánk valakinek az egyéniségét, hogy az kevesebb kockázatot vállaljon fel. Mégis hogyan óvjuk meg akkor a fiatalokat a nemi úton terjedő betegségektől, az autóbalesetektől, a drogoktól vagy a börtöntől? A társadalom feladata, hogy a fiataloknak kreatív, pozitív utakat mutasson, melyben kiélhetik magukat, és nem követnek el jóvátehetetlen hibákat. Nem várhatjuk, hogy egyszerűen racionális eszközökkel, a következmények felvázolásával rá lehet venni a fiatalokat például a biztonságos szexre vagy a drogoktól való tartózkodásra."

A legtöbb kutató azonban óva int attól, hogy általános érvényű ajánlásokat tegyenek akár jogi, akár pedagógiai kérdésekben. Ehelyett azt javasolják, hogy viseljük empátiával a serdülők viselkedését. Ha például legközelebb csendes elmélkedésünket egy kávézóban megzavarja egy csapat tinédzser, emlékezzünk például arra a fiúra az MRI-készülékben, akinek még az sem ment túl könnyen, hogy csapongó szemmozgását kordában tartsa. Nekik sincs könnyű dolguk, komoly harcok dúlnak a fejükben.

Kendall Powell írása nyomán, Nature, 442, 865-867 (2006)