青少年高冒险行为与大脑发展

摘 要：青少年时期是一个转折期，也是冒险行为多发的时期。以往有关青少年冒险行为的研究大多集中在心理学视角与社会关系学视角，双系统竞争理论从生物学视角对青少年高冒险行为作出解释。该理论认为青少年高冒险行为的产生主要是由于大脑中的社会情绪系统与认知控制系统相互竞争作用的结果。社会情绪系统对奖赏寻求起作用，而认知控制系统对执行功能起作用。较早发展的社会情绪系统与较晚才成熟的认知控制系统间的竞争是青少年冒险行为产生的原因。

关键词：青少年；冒险行为；双系统竞争理论；社会情绪系统；认知控制系统

中图分类号：B8409 文献标识码：A 文章编号：1003-5184(2012)03-0199-05

1 引言

青少年阶段是从儿童向成人过渡的转折期，这一阶段的高冒险行为是被广泛关注的问题之一。在美国有近一半的青少年死亡率都是由于各种冒险行为所导致的，如车祸、暴力冲突、吸毒或醉酒等(Blum & Nelson-Mmari，2004)。《中国青年报》对吸毒人群的一项调查显示，我国吸毒者中80％以上为青少年(韩菁，2008)。更重要的事实是，不仅从事冒险行为的青少年会处于一种危险的情境，也会给周围的亲人及同伴带来不良的影响。

任何行为现象都可以从多角度进行研究，青少年冒险行为的研究也可以从三个角度进行：心理学视角、生物学视角和社会关系视角。本文从生物学视角出发，对青少年冒险行为的神经机制进行综述，并在以往研究的基础上提出双系统竞争理论来解释青少年高冒险行为的神经机制。但对于生物学视角的强调并不是想淡化有关心理学或社会关系学方面的相关研究，任何心理的发展与变化都是以上三方面或更多因素作用的结果。只是最近十年来由于FMRI等功能性脑成像技术的发展，使得研究者能对儿童及成人间大脑结构的变化过程进行研究，更为重要的是能将大脑的结构、机能与外在的行为相结合。但当前这个领域的研究也有自身的问题：即我们对大脑本身的了解远多于对脑机制与行为间关系的认识。而从生物学视角看青少年冒险行为不仅能对冒险行为产生的机制作一定的解释与说明，也能对脑机制与行为间关系的研究作出一定的贡献。

2012年2 双系统竞争理论的内容

青少年冒险行为的发生率是非线性变化的，具体表现为从儿童期到青少年阶段冒险行为逐步增加，而从青少年后期到成人阶段冒险行为会下降。这就产生了两个问题：第一，为什么从儿童到青少年阶段冒险行为会增加？第二，为什么在青少年与成人阶段冒险行为会减少？

本文在综合前人研究的基础之上提出了双系统竞争理论来解释在青少年阶段冒险行为集中爆发的神经机制。双系统竞争理论认为青少年阶段对冒险行为起作用的有两个大脑网络系统：社会情绪系统与认知控制系统。Steinberg（2007）认为大脑中社会情绪系统的变化会导致青少年奖赏寻求倾向的增加，特别是当有同伴在场时，这种倾向性会更明显。而认知控制系统的发展不仅会增加青少年做出正确决策的能力，而且能进一步提高青少年自我管理能力。从儿童到青少年阶段冒险行为的增加与减少是由于大脑中社会情绪系统与认知控制系统相互竞争之后的结果。虽然从儿童期到青少年阶段认知控制系统有了一定的发展，但是社会情绪系统在这一时期起主导作用，因此冒险行为还是会增加。然而从青少年到成人阶段，虽然社会情绪系统仍然在起作用，但是认知控制系统的发展完善使得这一时期的个体有足够的能力去做出正确的决策，冒险行为会下降。由于以上两个大脑系统在不同时间的发展而产生的竞争作用，导致了在青春期中期的高冒险行为的发生。

3 双系统竞争理论对青少年冒险行为的神经生物学解释

3.1 大脑内社会情绪系统的变化对冒险行为的影响

大脑内社会情绪系统对于社会性或情绪性刺激特别敏感，在青少年早期主要是随着青春期荷尔蒙的变化而变化，它主要位于内大脑区域中的边缘系统、旁边缘系统，包括杏仁核，腹侧纹状体，眶额皮质，内侧前额叶皮层，颞上沟等(Steinberg，2008)，这些区域间的活动联系紧密，可以将它们看作一个整合的神经网络。O’Doherty(2004)有关人脑奖赏系统的研究中，总结出以下区域总是被激活：腹、内侧前额叶(包括眶额部和内侧前额叶)、杏仁核、纹状体和中脑。可以看出，对青少年而言，对社会刺激有反应的区域与奖赏大小变化的刺激反应所激活的大脑区域是有重叠的，如腹侧纹状体与内侧前额叶区域，即社会情绪系统对奖赏加工过程有重要意义。另外，从人的一生发展中的不同阶段来看，青少年阶段社会情绪系统的加工表现出自下而上的特点(Hare et al.，2008)，即青少年比成人更容易受到背景环境中的各种情绪刺激的影响。青少年冒险行为的发生受到情绪性刺激因素的影响。

3.1.1 社会情绪系统中兴奋性神经递质的变化

人的脑中存在着数千亿个神经细胞，人之所以能有七情六欲，控制四肢躯体灵活运动，都是由于脑部信息在它们之间传递而产生的。然而，神经细胞与神经细胞之间存在间隙，就像两道山崖中的一道缝，信息要跳过这道缝才能传递过去。这些神经细胞上突出的小山崖就叫做突触。当信息来到突触，它就会释放出能越过间隙的物质，然后把信息传递开去，这些物质就是所谓的神经递质。神经递质有不同的类型，对个体的行为也有不同的影响。社会情绪系统中的神经递质的变化主要集中在对多巴胺研究。多巴胺的主要作用是把亢奋和欢愉的信息进行传递。

大约在9～10岁之间在纹状体与前额叶皮质上多巴胺受体的密度会下降，这一改变男人比女人多(Sisk & Zehr，2005)。青少年早期前额叶皮质多巴胺系统活跃，即从儿童到青少年早期随年龄增长大脑中社会情绪系统相关脑区中游离多巴胺的量在增长。因为多巴胺对大脑奖赏循环有重要作用，因此，从边缘系统到前额叶区域的多巴胺受体的变化对感觉寻求有重要意义，对青少年冒险行为也产生了重要影响。

多巴胺系统敏感性变化有以下两个假设性解释：第一，奖赏缺失综合征。Spear(2000)认为在前额叶皮质及纹状体区域的多巴胺接收器的暂时失衡产生了一种奖赏缺失综合征，主要表现为个体不仅会吸毒，而且想要获得情境中的新异性。对青春期而言，我们会看到奖赏特征的增加。青少年从刺激中较少获得积极影响，因此有了从各种异常行为中获得冒险或新异性的要求。因此，感觉寻求或冒险行为是对奖赏刺激的奖赏敏感性下降而导致的(即奖赏缺失综合症)。第二，缓和能力缺失。这种假设认为，感觉寻求是由于暂时性缓和能力缺失所导致的(Dumont，Andersen，Thompson，& Teicher，2004)。与前额叶皮质多巴胺自动接受器的消失一致，在儿童期产生了一个消极反馈机能调节器。这一缓和机能缺失导致了对多巴胺释放或抑制的控制能力的减少，最终导致前额叶区域多巴胺循环水平较高。

在青春期的神经递质的变化是与在这个阶段前额皮层和其他脑区的解剖学上的变化同步发生的，以及认知和行为的成熟与精神病理学的冒险行为的增加相一致。多巴胺系统与奖赏循环的变化对如社会交往、食物消费、浪漫的行为、新异性寻求等与冒险有关的行为有重要意义。当然神经递质的活动会受到肾上腺和性腺激素上的受体的活动的影响。与青春期有关的荷尔蒙的发展对冒险行为和有明显影响，但不太清楚对冲动和认知的作用(Paus，Keshavan，& Giedd，2008)。

3.1.2 社会情绪系统受荷尔蒙的变化所产生的影响

首先，青春期性荷尔蒙的变化对社会情绪系统的作用。以往关于社会依恋的研究中，Thomas(2003)提出了社会依恋的神经回路。中脑－皮层－边缘回路和两种神经肽－荷尔蒙(oxytocin，OT)和后叶加压素(vasopressin，AVP)在社会依恋(包括母爱和情爱)中起重要作用。另外有研究发现母爱依恋的相关激活脑区与早期关于情爱的研究所激活的脑区既存在各自的特定区域，同时又在大脑奖赏系统存在重叠，这一区域也是富有某种荷尔蒙和后叶加压素受体的脑区(Bartels & Zeki，2004)；同时两种情感依恋类型都抑制了评估他人意图和情感的脑区活动。具体表现为青少年对别人的意见特别在意，即他们总认为自己是别人注意的焦点。这种自我意识在青少年早期逐渐增加，在15岁时达到顶峰，然后下降。这种自我意识的增长与下降与青春期荷尔蒙的增加有很大关系，唤起了社会情绪网络系统的作用。

其次，类固醇对行为的影响。青春期的很多行为改变是有一定的生物钟式的预编程序的，这就是类固醇依赖过程。而青春期另一些行为是类固醇独立的，还有一部分行为是介于之间的，例如，性别行为上的改变，一般我们都认为是由于青春期荷尔蒙的变化所产生的，实际上是由于类固醇依赖(性器官的发展)与类固醇独立(其他社会及同伴因素的影响)的结合的调节结果(Sisk & Foster，2004)。从这个意义上而言，前面提到的各种神经递质的变化可能是：（1)类固醇独立的；（2)由于性别类固醇的影响；（3)由于青春期类固醇的激活性影响；（4)由于现在还未知的多种因素混合的影响。可以推测，在青春期多巴胺系统的结构重塑不受性腺类固醇的影响，但它的运作是受到性腺类固醇的影响的(Sisk & Zehr，2005)。即在少年早期奖赏特征及奖赏寻求的增加是成熟驱动的，有生物学基础，并与青春期同步进行，但与性荷尔蒙的变化只是部分相关。

Forbes等人(2010)研究发现：相比较于晚熟的青少年，早熟的个体在纹状体有较少的激活，但在内侧前额叶皮质上更多的激活反应，又由于内侧前额叶皮质对于自我加工过程及社会性认知的作用，可以推测早熟的青少年更会受到同伴与其他社会环境的影响。另外，早熟的孩子在多巴胺系统的变化及认知控制系统的完全成熟之间有更长的时空差距，表现出更多的冒险行为。

双系统竞争理论认为，在对控制和决策有关的脑区还没有完全形成之前，由于以上神经递质和荷尔蒙的变化，大脑中的社会情绪系统的活动也相应增加。Martin等人(2002)研究发现，儿童到青少年阶段由于社会情绪系统的作用，青少年变得更加情绪化，对压力有更大反应，与此同时对奖励的反应性会降低，这种变化导致了青少年儿童寻求新异刺激以及尝试更多的冒险行为(Dahl，2008)。虽然这一阶段的认知加工能力也是在线性增长的，但社会情绪系统对冒险行为的作用占主导地位，两者竞争的结果在行为上的表现是青少年阶段孩子更多的高冒险行为的产生。双系统竞争理论认为青少年冒险行为的增加并不是由于缺少认知能力，而是不能很好地运作那些已发展的认知能力。

3.2 青少年后期认知控制系统的成熟对冒险行为的影响

认知控制系统对执行功能起作用，如计划、自我调节，它在青少年后期与成年早期逐渐成熟，但独立于青春期的成熟过程(Steinberg，2004)。认知控制网络主要位于外大脑区域，包括外侧前额叶和顶叶皮质和前扣带皮层的部分。研究发现，16岁的青少年在逻辑推理与信息加工能力上的成就与成人不相上下了。如果不存在外在环境的影响(如同伴在场)，青少年是有逻辑性、以现实为基础的，至少与年长者一样的有逻辑性(Steinberg，2007)。对研究者而言，应当了解在青少年与成人之间到底有哪些改变。

3.2.1 大脑皮质的结构性变化

Paus 的研究发现青少年阶段大脑结构有两方面的重要变化(Paus，2005)。一是在青少年阶段前额叶皮质的灰质减少，表现为突触简化现象，这一过程可以使得没用的神经连接被清除。青少年时期的这一变化使得信息加工及逻辑推理的能力增加(鞠恩霞，李红，龙长权，袁加锦，2010)。时间上则与突触简化的时间一致，一般在青少年中期完成。一些基本的认知加工过程如工作记忆力或语言流畅性到了16岁以后就没有大的提高了(Casey，Getz，& Galvan，2008)。

第二，在同一区域白质的增加，是髓鞘化的表现。通过髓鞘护套的形成过程，通过一种脂肪物质提供了神经电路的绝缘排序。与突触简化不同，髓鞘化发生在生命中的第二个十年或更早，而不是在青少年早期(Lenroot et al.，2007)。前额叶皮质中连接的改善对于高级心理功能有很大的提高，包括多方面的执行功能和对多种来源的信息的同时加工能力的增加。

3.2.2 大脑皮质的功能性变化

青少年大脑发展的功能性研究主要表现认知控制机制的变化。以往的研究表明，青少年阶段及成人早期认知控制机制是在逐步发展的，与背外侧前额叶皮层的解剖学变化有关(鞠恩霞，李红，龙长权，袁加锦，2010)。儿童与成人间认知控制任务能力的提高伴随着两个不同的机能变化：在儿童与青少年阶段，背外侧前额叶皮层的激活会增加，同时伴随着突触简化与髓鞘化。而在青少年和成人阶段，这些区域只是一个微调并非是大的增加或减少。因此，年长者比年幼者在认知控制上的优势可能是执行功能(或背外侧前额叶区域)的变化的结果。成年人的认知控制系统比青少年更有效的原因是因为成长的大脑在应对不同的任务需要时有更多样化的激活，所以成年人的认知控制能力较强，考虑问题也较全面。

3.2.3 抑制性γ-氨基丁酸的作用

γ-氨基丁酸是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质，它参与多种代谢活动，具有很高的生理活性。以往的研究中发现γ-氨基丁酸系统的不断完善对于信息加工与冲动的控制有重要意义。在青少年阶段γ-氨基丁酸的分泌也在发生变化(Bava & Tapert，2010)。在对动物的实验研究中发现，在青春期，老鼠的杏仁核中的纤维继续在前额皮层中的传送γ-氨基丁酸的中间神经元之间会形成连接(Cunningham，Bhattacharyya，& Benes，2008)。有关研究发现，执行功能与工作记忆发展的时间与含有小白蛋白的蛋白质的γ-氨基丁酸抑制性电路的成熟相一致(Behrens & Sejnowski，2009)。也就是说，随着年龄的增长，γ-氨基丁酸的分泌在逐渐增加，认知控制系统不断成熟，青少年冒险行为在逐步得到抑制。

双系统竞争理论认为，青少年后期由于大脑的结构、功能性的变化，以及γ-氨基丁酸的作用，认知控制系统的力量在增强，双系统竞争的结果是认知控制系统的成熟青少年后期冒险行为在减弱。另一方面，大脑的进一步发育成熟也促进了社会情绪系统的发展。大脑的工作原理是以整体性与系统性为特征的。如前文所述，额叶皮层不仅是认知控制系统的重要区域，同时也是参与社会情绪加工的重要脑组织，因而大脑皮质结构性和功能性变化也可以看作是社会情绪系统发展成熟的标志。但不管是认知控制系统的成熟还是社会情绪系统的发展，在青少年后期两个系统的发展都使得冒险行为的发生率下降。

3.3 双系统协调性的增加对青少年冒险行为的影响

双系统竞争理论认为社会情绪系统与认知控制系统之间除了有竞争之外，也有合作与协调的可能性。以往的研究显示，当面对情绪性刺激时，青少年比成人在边缘系统的激活更大，所以被称为青春期情绪化。但另外有一些研究发现青少年也有可能会有比较多的前额叶皮层的激活。所以，不是说青少年比成人在处理情绪性刺激时激活皮层下系统(或青少年更易情绪化)，而是他们缺少同时激活皮层及皮层下区域的可能性，即相比较于成人而言，青少年缺少同步加工认知与情绪的能力(Steinberg，2008)。由于脑区间的相互协调能力较弱使得青少年的内在情感缺少充分的思考或思考太多(Reyna & Farley，2006)。

由于对蛋白质在不同脑区间的增殖预测，不同皮层区之间的连接有一个增加的过程(前额叶区皮质间的不同区域)，而且在皮层及皮层下区域间(特别在前额叶区域和边缘系统及旁边缘系统区域间，包括杏仁核、伏隔核及海马)也有一个增加。Steinberg(2007)认为这个解剖学的改变有利于情感与认知间的协调，并且表现为情绪调节能力的增加。这都是因为对情绪与社会信息进行加工的脑的连接区域的变化(如杏仁核，腹侧纹状体，眶额皮质，内侧前额叶皮层和颞上沟等)与对认知控制过程有重要作用的脑的连接区域的变化所引起的(背外侧前额叶皮层，前后扣带回和颞顶叶皮质等)。基本信息加工能力的发展依赖于前额叶的成熟并且绝大多数到16岁时完成，而情绪与认知协调的能力的发展依赖于皮层区域之间及皮层与皮层下区的连接的发展。这要到更晚一些。智力能力来源于工作记忆、数据范围、词语流畅性三方面成绩合成的，而心理成熟是有关冲动性、冒险知觉、未来定向及同伴影响的自我报告的成绩组成的。这些心理能力的成熟机能需要情绪与认知的协同作用。

4 小结与展望

在以往的研究中，证明大脑对行为的影响的研究较多，而行为对大脑的影响的研究却很少。未来的研究主要可以从以下几个方面努力：首先，对大脑与行为间的直接关系进行研究。利用脑成像技术及其他科学技术的发展，对大脑结构与功能的变化与行为间的直接关系进行研究。其次，要增加纵向研究。当前的研究中缺少行为变化对大脑的影响的研究，神经可塑性的提出让我们意识到了行为对大脑的影响，但是其中的作用机制还需更多的纵向研究及干预研究的支持。最后，对青少年冒险行为的生物机制的研究对于心理学视角与社会关系视角的启发是什么，对于预防与干预青少年消极的冒险行为的作用如何，都是以后研究的考虑方向。

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